Химики из Вюрцбургского университета в Германии решили задачу, над которой исследователи работали более 60 лет: они впервые получили и выделили в стабильной форме оксобораны – молекулы с тройной связью между атомами бора и кислорода. Эти соединения считались слишком неустойчивыми для изучения в обычных лабораторных условиях. Работа опубликована в журнале Nature Chemistry.
Бор крайне неохотно образует тройные химические связи, в которых два атома делят между собой три пары электронов. Лаборатория под руководством профессора Хольгера Брауншвейга более 15 лет специализируется на синтезе соединений с такими необычными связями. Ранее его группа уже получила молекулы с тройной связью между двумя атомами бора, а впоследствии – между бором и углеродом. Однако синтез стабильных органических оксоборанов оставался нерешённой задачей.
Химики по всему миру пытались получить эти соединения с начала 1960-х годов. Прежде учёным удавалось лишь на короткое время зафиксировать их существование или получить косвенные доказательства, но выделить стабильные образцы для анализа было невозможно.
Открытие произошло неожиданно в ходе экспериментов, которые изначально преследовали другие цели. Двое аспирантов, Лукас Лубчик и Кристиан Маркл, независимо друг от друга проводили реакции между диборакумуленом и различными кетонами. Оба заметили, что в результате образуются нехарактерные твёрдые вещества оранжевого или жёлтого цвета. Анализ показал, что это и были долгожданные оксобораны, причём они оказались основным продуктом реакции, хотя теоретически более вероятными считались другие исходы.
«Почти все в нашей области уже отказались от попыток, считая оксобораны слишком нестабильными для выделения. Мы были ошеломлены, когда увидели, что они спонтанно образуются и существуют достаточно долго, чтобы их можно было изучить», – приводятся в статье слова Хольгера Брауншвейга.
Новым методом исследователи уже синтезировали три различных оксоборана. Это позволяет предположить, что подход может стать универсальным для получения целого класса ранее недоступных молекул. Сейчас учёные изучают, можно ли с помощью этой же стратегии создавать другие редкие соединения с участием иных элементов.
Расчётную часть исследования выполнила группа профессора Ашвини К. Пхукана из Техпурского университета в Индии. Работу финансировали научные фонды Германии и Индии.
