Araştırmacılar, kimyasal sentez için yüksek reaktivite gösteren hidrojen atomları üretmek amacıyla ışıkla çalışan bir yöntem geliştirdi. Teknik, bu reaksiyona giren parçacıkların hazırlanması ve kullanımıyla ilgili uzun süredir çözülemeyen bir sorunu hafif koşullar altında ele alıyor.
Nobel ödüllü Irving Langmuir tarafından yüzyıldan fazla önce üretilen tek hidrojen atomları, diğer maddelerle kolayca tepkime verdiğinden kullanımı zor. Laboratuvarlarda hidrojen genellikle iki bağlanmış hidrojen atomundan oluşan kararlı bir molekül olan H₂ biçiminde karşımıza çıkar. Tek hidrojen atomu olarak temsil edilen H• ise çok daha reaktiftir ve onu hazırlamak ve kontrol etmek oldukça zor. Yüksek reaktivitesi, kimyasal sentez için kullanılmalarını zorlaştırıyor.
sitesinde aktarılan bilgilere göre, University College London ve Imperial College London araştırmacıları, üretilen atomları metaller olmadan organik molekülleri indirgemek için kullandı. Bu da daha hafif koşullarda kimyasal dönüşümler için potansiyel bir yaklaşım sunuyor.
Hidrojen periyodik tablodaki en basit element olup bir proton ve bir elektrondan oluşuyor. Ancak tek atom olarak mı yoksa molekül olarak mı bulunduğuna bağlı davranışı değişiyor. Araştırmacılar, hidrojen atomunun reaktivitesini belirli kimyasal dönüşümlere yönlendirebilecekleri koşullarda atomik hidrojen üretmek için bir yöntem aradılar.
Yeni yaklaşım, hidrazini bir tiyofenol türeviyle birleştiriyor ve ardından karışımı ışığa maruz bırakıyor. Işık, iki molekül arasındaki elektron transferini tetiklemek için gereken enerjiyi sağlıyor. Araştırmalar, bu sürecin Rydberg radikalleri olarak bilinen daha geniş bir bileşik sınıfına ait kısa ömürlü bir ara ürün ürettiğini gösteriyor. Ara ürün yaklaşık 13 pikosaniye, yani 13 trilyonda biri saniye var oluyor. Rydberg molekülü parçalandıkça, kimyasal reaksiyonlara katılabilecek bir hidrojen radikali salıyor.
Ekip, ışıklı süreçleriyle üretilen hidrojen radikallerini kullanarak birkaç organik molekülü metaller olmadan hafif koşullar indirgedi. Test edilen bileşikler arasında yüksek derecede fonksiyonelleştirilmiş alkenler ve halojen bileşikleri yer aldı. İndirgeme reaksiyonlarının organik kimyada önemli olduğunu belirten araştırmacılar, bu reaksiyonların kimyasalcılara molekülleri modifiye etmeleri için hidrojen eklemelerini veya elektronik yapılarını değişturmalarını sağladığını vurguladı. Kontrol altında reaktif hidrojen üretmek, bu dönüşümler için başka bir araç sağlayabilir.
Çalışmanın ilk yazarı olan Max Planck Institute of Colloids and Interfaces araştırmacısı Nils J. Flodén, ifadesinde “Kimyasal açıdan bir hidrojen atomu inanılmaz derecede basit ancak aynı zamanda aşırı reaktiftir” dedi.
Organik kimya için yeni kimyasal ara ürünlerin keşfi yeni olanaklar açtığını belirten Enstitünün Biomolecular Systems Bölümü Direktörü Peter H. Seeberger, “Bu çalışmayla atomik hidrojen sentetik kimyetçiler için pratik bir araca dönüştü” dedi. Araştırmacılar yöntemi, yalnızca şu ana kadar gösterilen indirgeme reaksiyonlarıyla sınırlı bir çözüm değil, daha fazla araştırma için bir başlangıç noktası olarak görüyor. Atomik hidrojenin olağanüstü reaktivitesi uzun vadede organik kimyanın ve biyolik bilimler alanlarında potansiyel olarak faydalı olabilir. Tekniğin ne kadar geniş bir alanda uygulanabileceğini belirlemek için daha fazla araştırma gerekli.
Bu Gelişmeyi Toplulukta Değerlendirin
Haber hakkındaki düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi ve teknik sorularınızı topluluk üyeleriyle anlık olarak tartışın.
Söz sizde.
Deneyiminizi, sorularınızı ve katkılarınızı paylaşın. E-posta adresiniz yayımlanmaz.