Oksijen, kimyanın temel taşlarından biridir; çünkü organik molekülleri oluşturmada son derece etkilidir. Oksijen bazlı bazı bileşikler, peroksitler olarak adlandırılır ve yüksek reaktif olmalarıyla ünlüdürler — diğer moleküllere atom transfer eden oksijen teslimat kamyonları gibi davranırlar. Bu süreç, yeni ilaçların yaratılmasından sanayi üretimine kadar her şey için gereklidir.
MIT profesörleri Christopher C. Cummins ve Robert J. Gilliard, Jr’ın laboratuvarlarından araştırmacılar, 24 Nisan'da Nature Chemistry'de yayımlanan açık erişim bir çalışmada bor içeren yepyeni bir peroksit türünü ortaya çıkardılar. Dioxaborirane olarak adlandırılan bu molekül, uzun zamandır önerilen ancak gerçekten izole edilmesi için çok dengesiz kabul edilen yapılar alanında önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor.
Oda sıcaklığında devrim niteliğinde bir keşif
Dioxaborirane, özel olarak tasarlanmış bir bor molekülü oksijen gazı ile reaksiyona girdiğinde oluşur. Bu keşfi olağanüstü kılan şey, reaksiyonun neredeyse anında oda sıcaklığında gerçekleşmesidir. Genellikle, bu tür gerilimli oksijen içeren halkaların oluşturulması, molekülün dağılmaması için aşırı, “zorlayıcı” koşullar — dondurucu sıcaklıklar veya yüksek basınç gibi — gerektirir.
Kristalografi ve hesaplamalı modelleme gibi gelişmiş araçlar kullanarak, ekip bir bor ve iki oksijen atomundan oluşan yüksek gerilimli, üç üyeli bir halkayı kanıtladı.
İki kişiliğe sahip bir molekül
Keşfin en heyecan verici kısmı, molekülün davranışıdır. Elektrik yüküne bağlı olarak, iki çok farklı şekilde davranır:
- Yapıcı: Yeni kimyasal bileşenler inşa etmeye yardımcı olmak için oksijen atomları bağışlayabilir.
- Tuzağa düşüren: Karbondioksit ile reaksiyona girebilir ve potansiyel olarak sera gazlarını yakalamak ve dönüştürmek için yeni bir yol sunabilir.
“Bu bileşiklerin hafif koşullar altında üretilebileceğini göstererek, çalışmalarımız tamamen yeni kimya türlerine kapı açıyor,” diyor makalenin ilk yazarı ve Cummins ile Gilliard tarafından ortak olarak danışmanlık yapılan MIT kimya yüksek lisans öğrencisi Chonghe Zhang. “Uzun vadede, bu bulgular, sentez ve malzeme bilimi alanında oksidasyon reaksiyonları için güçlü yeni araçlar sağlayabilir.”
Makalede ek yazarlar olarak MIT'den Noah D. McMillion ve Chun-Lin Deng ile Baylor Üniversitesi'nden Junyi Wang yer alıyor. Çalışma, kısmen ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilmiştir.
