Вчені створюють радикально новий алюміній, який може замінити рідкоземельні метали | Чудова інженерія Дослідники з Королівського коледжу Лондона розробили незвичайну нову форму алюмінію, яка одного дня може зменшити залежність від рідкоземельних елементів і дорогоцінних металів у сучасній промисловості. Відкриття зосереджене на молекулах на основі високоактивного алюмінію, здатних виконувати хімічні перетворення, які зазвичай виконуються значно дорожчими перехідними металами. Результати, опубліковані в Nature Communications, описують перший зареєстрований приклад сполуки, відомої як циклотріалуман — трикутної структури, що складається з трьох атомів алюмінію, з'єднаних між собою, згідно з дослідженням. Молекулярна структура демонструє незвичайне поєднання сильної реакції та стабільності розчину, що дозволяє брати участь у складних хімічних процесах, не розпадаючись. Алюміній — один із найпоширеніших елементів у земній корі і значно дешевший за такі метали, як платина та паладій. Проте історично йому бракувало гнучкої каталізаторної поведінки, яка робить перехідні метали незамінними в промисловій хімії. Докторка Клер Бейквелл, яка очолювала дослідження, разом із командою вирішила дослідити, чи можна інженерно сконструювати алюміній так, щоб імітувати або навіть перевершувати ці властивості. Їхній новостворений алюмінієвий тример може розривати міцні хімічні зв'язки, зокрема розщеплення диводню, а також сприяти контрольованому вставленню та ланцюговому росту етену — критичного двовуглецевого будівельного блоку, який широко використовується у хімічному виробництві. У результаті роботи також були створені п'яти- та семичленні алюмінієво-вуглецеві кільцеві системи, які раніше не спостерігалися. Перехідні метали давно описують як робочі коньки каталізу, що сприяють реакціям, що формують фармацевтичні продукти, пластмаси та спеціальні хімічні речовини. Однак багато з цих металів дорогі, екологічно інтенсивні для видобуду і часто закуповуються з геополітично чутливих регіонів. Алюміній, навпаки, приблизно у 20 000 разів дешевший за дорогоцінні метали, такі як платина, що робить його привабливим кандидатом для сталої хімії. Окрім простої імітації поведінки перехідного металу, нова хімія алюмінію, здається, відкриває абсолютно нові шляхи реакцій. Дослідники заявляють, що вони все ще на етапі розвідки, але ранні результати свідчать, що ці матеріали, багаті на Землі, можуть забезпечити чистіше та економічніше виробництво хімічних речовин. Якщо цей прорив буде подальшим розвиненим, він може змінити спосіб виконання ключових промислових реакцій, замінивши дефіцитні метали на набагато більш поширену альтернативу та розширивши межі синтетичної хімії.