Acelerar las reacciones químicas es la clave para mejorar el proceso industrial o reducir los desechos no deseados o dañinos. Para comprender estas mejoras, el químico debe diseñar alrededor de las rutas de reacción documentales. Ahora, un equipo de investigadores de Pan State ha encontrado que una reacción básica llamada adición oxidativa puede seguir una ruta diferente para lograr el mismo final, y plantea la cuestión de si este nuevo orden de eventos está sucediendo y potencialmente abrir un nuevo espacio para el diseño químico.
Un artículo que describe la investigación apareció en el Señor el 23 de junio de 2025 Revista de la American Chemical Society.
La reacción a los compuestos orgánicos, que contiene carbono, hidrógeno, oxígeno y algunos otros elementos, está limitada por patrones de unión específicos y manejo de electrones a partir de elementos orgánicos. Hay más arreglos de electrones disponibles en metales de transferencia, otro tipo de elemento que incluye, por ejemplo, platino y peldium. Cuando los metales de transferencia interactúan con compuestos orgánicos, esta capa adicional de complejidad puede editar la estructura de electrones de los compuestos orgánicos, que produce un amplio rango de reacción potencial, que no es posible romper los enlaces químicos y reaccionar completamente en compuestos orgánicos. Según los investigadores, comprender la diversidad de estas reacciones químicas puede ayudar a los químicos a diseñar métodos para mejorar el rendimiento del proceso industrial o explotar los metales de transferencia para encontrar nuevas soluciones, lo que puede ayudar a reducir la contaminación ambiental.
“Los metales transferidos tienen características que les permiten ‘romper las reglas’ de la química orgánica”, dijo Jonathan Kov, profesor asistente de la Facultad de Ciencias de Eberley en Panstate. “Por ejemplo, aunque el sistema biológico se considera ampliamente orgánico, la mayoría de la química en las células ocurre en ubicaciones activas, donde los factores cooperativos de metal realmente mueven la reacción. Los metales de transferencia se usan para reaccionar a la reacción de la reacción química en la escala industrial, que se usa comúnmente aquí.
Las reacciones químicas se encuentran porque los átomos que componen moléculas quieren “querer” vivir en un estado que sea más estable. Esta estabilidad se cumple principalmente reorganizando los electrones entre la órbita. Por ejemplo, un átomo de hidrógeno tiene solo un electrón que vive en la órbita “1s”. Sin embargo, se pueden unir dos hidrógeno para hacer hidrógeno atómico (H2), donde se encuentra que dos órbita 1s hacen dos órbita híbrida. Tanto la órbita híbrida alberga electrones más estables, lo que resulta en un ahorro de energía puro y más estabilidad. En elementos grandes y más complejos, muchas madrasas Sedar pueden ir acompañadas de diferentes niveles de energía, así como la órbita P, D y F, que tienen diferentes formas y capacidad, lo que hace que la estructura electrónica sea más diversidad y más potencial para las reacciones químicas.
“En la naturaleza, un átomo de hidrógeno solo puede ayudar a sus electrones usando su única órbita, 1s órbita”, dijo COO. “Pero dos átomos de hidrógeno pueden unirse y decir: ‘Tenemos dos electrones y dos recursos de órbita, que es la forma más efectiva de compartir la carga en nuestros recursos. La mayoría de los elementos orgánicos son solo S y P Orbit, pero los metales transferidos agregan órbita a la mezcla”.
En la mayoría de las especificaciones del aumento oxidativo, los metales de transferencia donan sus electrones a sustratos orgánicos durante el proceso de unión. La proximidad de la molécula orgánica permite que el metal mezcle dos conjuntos de órbita, lo que conduce a muchos tipos de reacciones. Debido a esto, se está haciendo un gran esfuerzo para preparar los compuestos de metal de transferencia que son electrones, lo que puede hacerlos más potentes activos.
“Sin embargo, se ha observado que algunas adiciones oxidativas son un poco diferentes”. “Un subgrupo se acelera en realidad por compuestos de metal de transferencia, que es la falta de electrones. Pudimos identificar una explicación pendiente, donde en lugar de las elecciones de donantes de metal de transferencia, el primer paso para reaccionar a electrones de moléculas orgánicas”. El flujo de tal electrón, cuyo resultado es el más conocido, pero ya se conoce, pero no se sabía, pero no se sabía, pero no se sabía.
El equipo de investigación utilizó compuestos de transferencia de platino metálico y paletio, que no eran electrones densos, y los expusieron con gas de hidrógeno. Luego utilizó la espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) para monitorear los cambios en el complejo de metal de transferencia. De esta manera, pueden observar un movimiento intermedio, que muestra que el hidrógeno donó sus electrones al complejo metálico, antes de alcanzar la consecuencia final, que no se separó del aumento oxidativo.
“Nos apasiona agregar este nuevo drama al libro de jugadas de transferencia de metal”, dijo Kuo. “Puede abrir formas nuevas e interesantes que podemos usar la química de transferencia de metal. Estoy particularmente interesado en buscar reacciones que puedan romper la anti -pollación”.
Además de Koo, el equipo de investigación también incluye a la primera escritora, Nisha Rao, una estudiante graduada en la química en el estado de Pan. El Pan State Eberley College of Science apoyó esta investigación.
