En la química sintética, hacer el mejor uso posible de los ingredientes necesarios es la clave para optimizar la producción de alta calidad al menor coste posible. El elemento rodio es un potente catalizar, un conductor de reacciones químicas, pero también uno de los más raros y caros. Además de su uso común en conversores catalíticos de automóviles, el rodio también se usa en combinación con otros metales para conducir eficientemente un amplio rango de reacciones químicas. Los esfuerzos de los químicos por estudiar el funcionamiento interno de reacciones de complejos metálicos de dirrodio se han visto obstaculizados por su extremada eficiencia y velocidad, reaccionando hasta 300 veces por segundo. Ahora, un equipo de científicos ha comunicado un avance que congela un paso del proceso lo suficientemente largo para ofrecer la oportunidad a los investigadores de echar un vistazo al más fino mecanismo.
Las reacciones químicas pasan a través de una serie de etapas desde el material inicial hasta el producto final, formándose estructuras químicas intermedias en cada paso. La naturaleza de esos componentes, llamados intermediarios, puede decir a los químicos mucho sobre los procesos y su eficiencia. Sin emabrgo, los intermediarios normalmente existen durante un segundo o menos antes de pasar al próximo paso en la reacción, haciendo extremadamente dificil su estudio. El nuevo artóculo describe el aislamiento y caracterización de un intermediario que es estable durante horas a 0 grados Celsius.
El equipo de investigación usó modelos computacionales para predecir cómo las moléculas del intermediario podían ser atrapadas. A partir de esas predicciones, fueron capaces de identificar un complejo de dirrodio y comenzaron el material con las propiedades necesarias para estabilizar el compuesto intermediario lo suficientes como para estudiarlo en profundidad. La formación de un intermediario reactivo es visible a medida que el material inicial verde cambia a un color azul océano que se desvanece con el tiempo. La espectrometría ultravioleta-visible mostró la formación de una nueva molécula, y los colaboradores del equipo ayudaron a asegurar que realmente estaban capturando el anhelado intermediario.
Un equipo de otra universidad proporcionó un material inicia que permitió la caracterización del componente por espectroscopía vibracional y resonancia nuclear magnética(NMR). Después usaron la teoría de la función de densidad para predecir las características de la NMR del componente, y finalmente dilucidaron la estructura del compuesto usando una serie de experimentos de espectroscopía de absorción de rayos x. Además de proporcionar evidencias de un intermediario conocido solo teóricamente, el descubrimiento abre nuevos caminos para el campo de la catálisis. Ahora que se pueden crear los intermediarios, se puede explorar más en profundidad su reactividad. Se pueden intentar reacciones con sustratos que nadie había pensado antes, afirman los investigadores.
Via WISC
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