Исследователи из Королевского колледжа Лондона под руководством доктора Клэр Бейкуэлл синтезировали новую высокоактивную форму алюминия, способную заменить редкие и дорогостоящие металлы в промышленном катализе. Результаты работы, опубликованные в журнале Nature Communications, описывают создание молекул, которые могут разрушать одни из самых прочных химических связей. Подобные свойства ранее считались исключительной характеристикой переходных металлов платиновой группы.
Основой открытия стал циклотриалюман – первое известное соединение, в котором три атома алюминия организованы в устойчивую треугольную структуру. Такая конфигурация обеспечивает молекуле высокую реакционную способность, сохраняя при этом стабильность при растворении в различных средах. В ходе экспериментов соединение продемонстрировало способность расщеплять дигидроген и обеспечивать пошаговый рост углеродных цепей этена, что делает его эффективным инструментом для синтеза сложных органических веществ.
Современная химическая промышленность в значительной степени опирается на использование платины и палладия. Добыча этих элементов сопряжена с высокими финансовыми затратами и экологическими рисками, а основные месторождения часто сосредоточены в регионах с нестабильной политической обстановкой. Алюминий является одним из самых распространенных элементов в земной коре, что делает его примерно в 20 000 раз дешевле платины. Переход на использование доступного сырья может существенно снизить себестоимость производства пластмасс, удобрений и медикаментов.
Разработанный метод позволяет создавать ранее не встречавшиеся в химии структуры, включая пяти- и семичленные кольца из атомов алюминия и углерода. Эти возможности выходят за рамки функционала традиционных катализаторов, которые ученые изначально пытались имитировать. Авторы исследования подчеркивают, что работа находится на начальной стадии, однако полученные данные подтверждают потенциал алюминия для перехода к более экологичным и дешевым методам промышленного производства.
