科学家创造出一种激进的新铝，可能取代稀土金属 | 奇妙工程 伦敦国王学院的研究人员开发了一种不寻常的新型铝，这种铝有可能在未来减少现代工业对稀土和贵金属的依赖。这一发现的核心是高度反应性的铝基分子，能够执行通常由更昂贵的过渡金属处理的化学转化。 这项研究发表在《自然通讯》上，描述了已报道的第一例称为环三铝烷的化合物，这是一种由三个铝原子连接在一起的三角形结构。分子排列显示出强反应性和溶液稳定性的罕见组合，使其能够参与复杂的化学过程而不分解。 铝是地壳中最丰富的元素之一，价格远低于铂和钯等金属。然而，历史上它缺乏使过渡金属在工业化学中不可或缺的灵活催化行为。领导这项研究的克莱尔·贝克威尔博士及其团队开始探索铝是否可以被工程化以模仿甚至超越这些特性。 他们新创造的铝三聚体可以打破强化学键，包括分裂氢气，并可以促进乙烯的受控插入和链增长，乙烯是广泛用于化学制造的关键两碳构建块。这项工作还产生了五元和七元铝-碳环系统，这在之前并未观察到。 过渡金属长期以来被描述为催化的主力军，能够促进形成药物、塑料和特种化学品的反应。然而，这些金属中的许多都很昂贵，开采对环境影响很大，并且通常来自地缘政治敏感地区。相比之下，铝的价格大约是贵金属如铂的20,000分之一，使其成为可持续化学的有吸引力的候选者。 除了简单地模仿过渡金属的行为，新铝化学似乎还解锁了全新的反应途径。研究人员表示，他们仍处于探索阶段，但早期结果表明，这些丰富的材料可能使化学生产更加清洁和经济。 如果进一步开发，这一突破可能会重塑关键工业反应的执行方式，用一种更丰富的替代品取代稀缺金属，同时扩展合成化学的边界。