Uma equipe de cientistas do King’s College London identificou uma nova forma de alumínio, um dos metais mais comuns na Terra, que poderia oferecer uma alternativa muito mais barata e mais sustentável aos metais de terras raras amplamente utilizados.
Liderados pela Dra. Claire Bakewell, professora sênior do Departamento de Química, os pesquisadores criaram moléculas de alumínio altamente reativas, capazes de quebrar algumas das ligações químicas mais fortes. Suas descobertas, publicadas em Comunicações da naturezatambém revelam estruturas moleculares inteiramente novas, abrindo a porta para tipos de comportamento químico até então desconhecidos.
Descoberta de uma estrutura única de alumínio
Os pesquisadores relataram o primeiro exemplo conhecido de ciclotrilumano, um composto com três átomos de alumínio dispostos em uma estrutura trimérica trimérica. Esta configuração incomum mostra uma reatividade notável. É importante ressaltar que a estrutura permanece intacta mesmo quando dissolvida em diferentes soluções, o que lhe confere a estabilidade necessária para diversas reações químicas.
Essas reações incluem a divisão do di-hidrogênio e a possibilidade de introdução gradual e crescimento da cadeia do eteno, um hidrocarboneto simples de 2 carbonos. Tais capacidades destacam o potencial do composto para criar moléculas mais complexas.
Substituição de metais caros e escassos
Os metais desempenham um papel central na produção de produtos químicos de uso diário e especiais utilizados na indústria. Muitos destes processos dependem de metais preciosos, como a platina, que são caros e podem ter impactos ambientais significativos devido à mineração.
Os cientistas procuram alternativas mais fáceis de obter e mais sustentáveis. A Dra. Claire Bakewell explicou: “Os metais de transição são os cavalos de batalha da síntese química e da catálise, mas muitos dos mais úteis estão a tornar-se cada vez mais difíceis de obter e extrair, muitas vezes em regiões de instabilidade política, aumentando a procura e os custos.
“Os químicos procuravam elementos mais comuns na tabela periódica e escolhemos o alumínio porque é muito abundante, o que o torna cerca de 20 mil vezes mais barato que metais preciosos como a platina e o paládio.”
Expandindo as possibilidades da química do alumínio
Além de desenvolver compostos de alumínio para uso em síntese química, a equipe está descobrindo reações inteiramente novas.
Bakewell disse: “O que há de especial neste trabalho é que estamos ampliando os limites do conhecimento químico. O que é interessante é que podemos usar este trímero de alumínio para fazer compostos inteiramente novos com um nível de reatividade nunca visto antes – eles incluem alumínio de 5 e 7 membros e anéis de carbono formados pela reação com eteno. Essas possibilidades estão além das estruturas de metal de transição que originalmente tentamos imitar e estão na vanguarda da pesquisa química. ‘
Esta nova química poderá permitir aos cientistas conceber novos tipos de reações ou montar estruturas moleculares maiores com propriedades distintas, conduzindo potencialmente a novos materiais e produtos.
Rumo a uma produção química mais limpa e mais barata
Bakewell enfatizou que a pesquisa ainda está em seus estágios iniciais, mas mostra-se promissora.
Ela disse: “Estamos nos estágios iniciais de pesquisa e apenas começando a desbloquear o potencial desses materiais abundantes na terra.
“Mas pelo que já vimos, esta química pode apoiar a transição para uma produção química mais limpa, mais verde e mais barata, ao mesmo tempo que faz novas descobertas.”
