Uma equipe de cientistas do King’s College London descobriu uma nova forma de alumínio, um dos metais mais abundantes na Terra, que poderia fornecer uma alternativa mais barata e sustentável aos metais de terras raras amplamente utilizados.
Liderados pela Dra. Clare 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 foram publicadas em comunicações da naturezatambém revelou estruturas moleculares inteiramente novas, abrindo a porta para tipos de comportamento químico até então desconhecidos.
Descoberta de estrutura única de alumínio
Os pesquisadores relatam o primeiro exemplo conhecido de ciclotrilutano, um composto composto por três átomos de alumínio dispostos em uma estrutura trímera (triangular). Esta configuração incomum mostra reatividade significativa. É importante ressaltar que a estrutura permanece intacta mesmo quando dissolvida em diferentes soluções, conferindo-lhe a estabilidade necessária para uma variedade de reações químicas.
Essas reações incluem a divisão do hidrogênio e a obtenção da inserção gradual e do crescimento da cadeia de etileno, um hidrocarboneto simples de dois carbonos. Esta capacidade destaca o potencial do composto para construir moléculas mais complexas.
Substitua metais caros e escassos
Os metais desempenham um papel central na produção de produtos químicos de uso diário e especiais utilizados em diversas indústrias. Muitos destes processos dependem de metais preciosos, como a platina, que são caros e podem ter impactos ambientais significativos devido à sua extração.
Os cientistas estão sempre em busca de alternativas mais acessíveis e sustentáveis. A Dra. Claire Bakewell explica: “Os metais de transição são os cavalos de batalha da síntese química e da catálise – mas muitos dos metais mais úteis estão a tornar-se cada vez mais difíceis de aceder e extrair – muitas vezes localizados em regiões politicamente instáveis, aumentando a procura e os preços.
“Os químicos estão sempre em busca de elementos mais comuns na tabela periódica e escolhemos o alumínio porque sua abundância o torna cerca de 20 mil vezes mais barato que metais preciosos como platina e paládio.”
Expandindo as possibilidades da química do alumínio
Além de projetar compostos de alumínio para síntese química, a equipe também descobriu reações completamente novas.
Bakewell disse:”O que há de especial neste trabalho é que estamos ampliando os limites do conhecimento químico. O mais interessante é que podemos usar este trímero de alumínio para construir compostos inteiramente novos que reagem em um nível nunca observado antes – incluindo anéis de alumínio de 5 e 7 membros e anéis de carbono formados pela reação com etileno. Essas capacidades vão além dos metais de transição que estávamos originalmente tentando imitar e alcançar a vanguarda da pesquisa química. “
Esta química emergente poderia permitir aos cientistas desenvolver novos tipos de reações ou montar estruturas moleculares maiores com propriedades únicas, resultando potencialmente em 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 muito promissora.
“Estamos na fase de exploração e apenas começando a desbloquear as capacidades desses materiais abundantes na Terra”, disse ela.
“Mas pelo que vimos, esta química poderia apoiar a transição para uma produção química mais limpa, mais verde e mais barata, ao mesmo tempo que faz novas descobertas ao longo do caminho.”
