Metano-metalski brak! Uspešna sinteza organometalnih jedinjenja metana

Po prvi put, hemičarima je uspelo da izvrše sintezu organometalnog jedinjenja izvedenog iz metala. Sinteza bi mogla da bude prvi korak u razvoju novih industrijskih procesa za sintezu ogromnog broja značajnih jedinjenja, pre svega lekova.

Grupa istraživača sa Univerziteta Arizona ranije je teoretski predvidela postojanje strukturu i neke od osobina ovih jedinjenja, ali svi pokušaji njihove sinteze su do sad bili neuspeli.

Sinteza je odmah izazvala komešanja u krugovima američkih hemičara. U svetu hemije, i najjednostavnija reakcije može da ima neverovatne mogućnosti za primenu. Reakcija koju su uspeli da izvedu hemičari iz Arizone nije ni komplikovana, ali ni nikad se ne dešava u prirodi. Teškoće koje su prethodile njenom prvom izvođenju u laboratoriji su velike, ali rad se isplatio. Odavno hemijska industrija nije bila ovoliko zainteresovana za neko pionirsko otkriće.

Na papiru sve izgleda jednostavno. Sinteza metilcink-hidrida prati zakone koje upravljaju i sintezama drugih organometalnih jedinjenja. Ali, rezultat je da se od metana, stabilnog i nereaktivnog jedinjenja, koje ne može učestvovati u složenijim sintezama i danas se prvenstveno koristi kao gorivo, ili sirovina za dobijanje halogen derivata metana i metanola, dobija vrlo reaktivno jedinjenje, koje bi se moglo primeniti u ogromnom broju hemijskih reakcija.

Značajno je i to što su hemičari uspeli da dokažu da se zaista radi o jedinjenju koje ima strukturu metilcink-hidrida, te da je jedinjenje dovoljno stabilno da može poslužiti za sinteze.
Da bi dobili metilcink-hidrid, hemičari su koristili relativno uobičajen postupak, takođe reproduktivan u industrijskim uslovima. Cink je zagrevan da ispari u vakumiranu komoru u koju je zatim dodavan metan. Sinteza bi se desila u električnom luku koji bi zatim bio izazvan.

Mihael Flori, vođa eksperimenata kaže da se ključ uspeha krio u tome što dosada niko nije pomislio da bi se ovakva sinteza uopšte i mogla odigrati u gasnoj fazi. Sinteza ne koristi revolucionaran, inovativan i komplikovan postupak, ali prvi put je pristupljeno sintezi metalnog derivata metana na ovaj način, i rezultati nisu izostali. Za identifikaciju molekula i praćenje reakcije korišćena je direktna apsorpciona spektrofotometrija. Ona je omogućila da se odrede molekulske vrste trenutno prisutne u gasnoj fazi preko talasnih dužina elektromagnetnog zračenja koje su najviše apsorbovali molekuli u komori. Sinteza metilcink-hidrida potvrđena je i drugom, alternativnom metodom koja se sastojala od upoređivanja rotacije molekula sa različitim izotopskim sastavom. Na taj način su potvrđeni podaci o dužini i prirodi veza.

Ono što je naročito zanimljivo, jeste da se i sama istraživačka grupa nije nadala otkriću ovog molekula. Mihael Flori i saradnici kažu da su očekivali skoro sve, samo ne ovaj molekul. Hemičari iz Alabame su ponosni na otkriće i nadaju se da će pokazati kako naizgled jednostavna reakcija krije mnogo mogućnosti.

Izvor:

• ScienceDaily, decembar 2010.