Les scientifiques rapportent avoir utilisé un processus simple pour stabiliser une molécule de chlorure binaire indisciplinée, le trichlorure de manganèse.
Les composés moléculaires contenant des atomes de chlore à côté d’un autre élément sont des matériaux vitaux dans la synthèse chimique.
Appelés « chlorures binaires », ils peuvent être utilisés pour aider à fabriquer d’autres composés avec des applications dans des domaines tels que la médecine, l’agriculture et la recherche sur les matériaux. Mais comme l’explique David Lacy, chimiste de l’Université de Buffalo : « Certains chlorures binaires utiles sont instables et pratiquement impossibles à travailler. »
La nouvelle étude de l’équipe de Lacy résout ce problème.
Dans le , ils signalent une méthode qui consiste à fixer un stabilisateur agent au trichlorure de manganèse (MnCl3) qui l’empêche de libérer sans discernement des atomes de chlore, comme il le ferait normalement.
« Nous avons découvert une nouvelle façon pratique de manipuler le chlore et le manganèse, qui sont deux éléments importants en chimie organique », explique Lacy, professeur associé de chimie à l’université de Buffalo. « Tout peut être fait à l’air libre avec des matériaux disponibles dans le commerce à température ambiante, et cela ne prend que quelques heures. C’est un processus en une étape. Vous mélangez quatre composés sûrs et peu coûteux en une seule réaction, et le produit se précipite. »
La molécule stable contenant du trichlorure de manganèse pourrait être utilisée pour aider à synthétiser des composés industriels tels que des précurseurs pharmaceutiques, des enzymes artificielles et des produits chimiques impliqués dans des processus biologiques comme la photosynthèse, selon Lacy, l’auteur principal de l’étude, et Ananya Saju, le premier auteur. et doctorant en chimie.
« L’agent stabilisant est facile à enlever et peu coûteux », déclare Lacy. « Cette découverte ouvre les vannes à un tout nouveau domaine de recherche. »
Le composé stable contenant du trichlorure de manganèse a la formule chimique MnCl3(OPPh3)2. L’équipe a découvert un moyen de créer rapidement cette molécule tout en étudiant divers agents stabilisants pour un projet financé par une subvention CAREER de la National Science Foundation que Lacy a reçue.
« Nous examinions un certain nombre d’agents stabilisants, et dans l’une de ces réactions, un complexe bleu est apparu et semblait très stable », explique Saju.
Ce complexe banc-stable était MnCl3(OPPh3)2, le sujet du nouvel article.
Peu de temps après que Saju ait créé cette molécule en laboratoire, le coauteur de l’étude, Justin R. Griffiths, alors chercheur postdoctoral au département de chimie, est tombé sur un article de 1976 dans lequel des scientifiques rapportaient avoir créé du MnCl3(OPPh3)2, entre autres composés. Mais la méthode utilisée par les chercheurs pour préparer le complexe dans les années 1970 était lourde, nécessitant des températures bien en dessous de zéro.
« Nous n’avons pas découvert la molécule », dit Lacy, « mais nous l’avons redécouverte par hasard » tout en utilisant un processus beaucoup plus simple pour produire le composé. L’équipe a également démontré l’utilité du complexe dans la synthèse chimique, en utilisant MnCl3(OPPh3)2 pour ajouter des atomes de chlore aux alcènes, ce que la recherche de 1976 n’a pas exploré.
L’équipe de transfert de technologie de l’université a déposé une demande de brevet provisoire qui couvre la méthode du laboratoire Lacy pour la préparation de MnCl3(OPPh3)2 et ses utilisations.
Samantha MacMillan de l’Université Cornell est co-auteur de l’article.
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