Новая химическая форма железа может привести к созданию сверхактивных катализаторов
25 февраля 2011 года
Химикам впервые удалось зафиксировать железо в необычной для него химической форме, обладающей невероятной химической активностью, которую можно использовать в аналогичных системах для получения катализаторов производства аммиака, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Science в пятницу.
Разработанное группой исследователей под руководством Джереми Смита (Jeremy Smith) из Университета Нью-Мексико комплексное соединение железа, находящегося в степени окисления +5, при взаимодействии с водой дает аммиак - ценный промышленный продукт - уже при минус 78 градусах по Цельсию. При этом современные методы получения этого соединения, являющегося исходным компонентом для огромной индустрии азотных удобрений подразумевают его синтез при температурах в сотни градусов и высоком давлении.
"Я не думаю, что наша разработка немедленно найдет себе практическое применение, однако нам удалось показать, в некотором смысле, реакционную способность относительно простого соединения, схожую с реакционной способностью биологической системы", - приводит слова Смита интернет-издание Chemistry World Королевского химического общества в Великобритании.
Работа интересна прежде всего с фундаментально-научной точки зрения, так как пятивалентное железо до сих пор никому не удавалось зафиксировать в виде отдельного соединения - в ряде работ с использованием четырех- и шестивалентного железа авторы указывали на признаки нахождения железа в переходной пятивалентной форме. Однако Смит и его коллега Карстен Майер (Karsten Meyer) из Университета имени Фридриха - Александра в Эрлангене и Нюрнберге, Германия, оказались первыми, которым удалось выделить устойчивое твердое соединение и показать, что железо в его составе стабильно и находится в пятивалентной форме.
Группа Смита, используя рентгеновскую дифракцию, сумела описать структуру соединения, тогда как сотрудники Майера с помощью методов спектроскопии определили электронное строение необычного соединения.
Комплекс, представляющий собой катион железа, окруженный фрагментами, содержащими атомы азота, бора и углерода, является недостающим звеном в химии железа.