Kategoride altı Nobel ödülü ile organometalik kimya, 1950’lerden beri yaygın olarak araştırılan bir alan olmuştur. Yine de, organometalik bileşiklerin yeni sınıflarının keşfi nadir bir olay olmaya devam etmektedir.
Çin ve ABD’den bir araştırmacı ekibi, yeni bir organometalik bileşik sınıfı-üç yeni metal merkezli düzlemsel Annulen çerçeveleri tanımlayarak bunu değiştirmeye karar verdi.
Annulenes, genel bir formül C ile mümkün olan maksimum alternatif karbon -karbon tek ve çift bağları içeren döngüsel hidrokarbonlardır.NHN N veya C’nin eşit sayıdaNHn + 1 tek sayı için n. Bu çalışmada sunulan annulenes, merkezdeki geçiş metali osmiyumunun bir atomuna bağlanmış 15 karbon atomundan oluşmuştur.
Yeni bileşikler Doğa.
20. yüzyılın ortalarında, merkezi bir demir atomu sandviç yapan iki beş karbonlu Annulen halkasından oluşan bir bileşik olan Ferrocene’in keşfi ile başlayan organometalikler adı verilen yeni bir kimya alanının yükselişini gördü. Çoğu organometalik bileşikte, bir metal, düz annulen anyonlarının düzleminin üstünde veya altında oturduğu π koordinelidir.
Yıllar geçtikçe, bu tür düzlem dışı kompleksler sentezlendi, bağlama teorisini önemli ölçüde etkiledi ve benzersiz yararlı katalitik, elektrokimyasal ve manyetik özellikleri sayesinde bilimsel ve endüstriyel süreçlerde çeşitli uygulamalar buldu.
Bununla birlikte, metal atomunun halkanın içinde oturduğu ve π bağları yerine karbon atomları ile bir σ (sigma) bağ oluşturduğu pek çok düzlem içi metal-annulen kompleksi bildirilmemiştir.
Bu tür komplekslerin sentezlenmesi, çeşitli faktörler nedeniyle çok daha zorlayıcı olmuştur: bir metal atomu barındırmak için yeterince büyük bir merkezi boşluğa sahip olmaması, esnek yapıları ve güçlü karbon -hidrojen bağları kırma ihtiyacı ve bunları karbon -metal bağlarıyla değiştirme ihtiyacı olmayan daha küçük annulen anyonlarından kaynaklanan kısıtlamalar.
Yeni çalışma, hedeflenen moleküler tasarım ve akıllı bir sentetik yol yoluyla düzlem içi metalo-annulenlerin sentetik engellerini aşıyor. Araştırmacılar bir metal bir Annulene’ye bir metal eklemeye çalışmak yerine, metal bir merkezin etrafına bir Annulene çerçevesi inşa ettiler.
Sentez, reaktif bir osmiyum -karbon üçlü bağı içeren ve daha sonra sikloadition reaksiyonu yoluyla metal atomunun etrafına karbon -karbon bağlarının monte edilmesi için bir moleküler öncü ile başlayarak birden fazla adımda gerçekleştirildi. Bu, merkezi osmiyum bis-fosfin parçasından birleştirilen beş kaynaşmış halka içeren düzlem içi (15) annulen metal komplekslerinin oluşumuna yol açtı.
Çalışmada tasarlanan en simetrik molekül, beş bağlı beş üyeli aromatik halkadan oluşan bir metalo-annulen idi. Bunu ana yapı olarak kullanan araştırmacılar, düzlem içi metalo-annulenlerin iyotlu, klorlu ve nitratlanmış versiyonunu elde ettiler. Ayrıca, ana parçanın fosfin ligandlarının, daha yeni türevler için çok yönlü bir platform sunarak değiştirilebileceğini buldular.
Araştırmacılar, metal merkezli düzlemsel annulenlerin yüksek stabilitesinin ve işlevselleştirme yeteneklerinin onları malzeme bilimi için umut verici yapı taşları olarak konumlandırdığını vurgulamaktadır.
