Pod vedením Clare Bakewell, docentky na katedře chemie, vědci vytvořili vysoce reaktivní molekuly hliníku schopné rozbít některé z nejsilnějších chemických vazeb. Jejich zjištění, publikovaná v časopise Nature Communications, také odhalují zcela nové molekulární struktury a otevírají dveře k dříve neznámým typům chemického chování.
Objev unikátní struktury hliníku
Výzkumníci ohlásili první známý příklad cyklotrialumanu, sloučeniny složené ze tří atomů hliníku uspořádaných v trimerní – trojúhelníkové – struktuře. Tato neobvyklá konfigurace vykazuje pozoruhodnou reaktivitu. Důležité je, že struktura zůstává neporušená i při rozpuštění v různých roztocích, což jí dává stabilitu potřebnou pro řadu chemických reakcí. Mezi ně patří štěpení dihydrogenu a umožnění postupného vkládání a růstu řetězce ethenu, což je jednoduchý uhlovodík se dvěma uhlíky. Tyto schopnosti zdůrazňují potenciál této sloučeniny pro budování složitějších molekul.
Nahrazení drahých a vzácných kovů
Kovy hrají ústřední roli při výrobě jak běžných, tak specializovaných chemikálií používaných v průmyslu. Mnoho z těchto procesů se spoléhá na drahé kovy, jako je platina, které jsou však nákladné a mohou mít v důsledku těžby značný dopad na životní prostředí.
Vědci proto hledají alternativy, které jsou snadněji dostupné a udržitelnější. „Přechodné kovy jsou tahouny chemické syntézy a katalýzy – ale mnoho z nejužitečnějších je stále obtížněji dostupných a těžitelných – často se nacházejí v oblastech politické nestability, což zvyšuje poptávku a cenu," vysvětlila Bakewell. „Chemici se zaměřují na běžnější prvky z periodické tabulky a my jsme si vybrali hliník, jelikož je v přírodě hojný, takže je skoro 20 000krát levnější než drahé kovy, jako je platina a palladium,“ sdělila.
Rozšiřování možností chemie hliníku
Kromě navrhování sloučenin hliníku pro použití v chemické syntéze tým objevuje zcela nové reakce. Bakewell řekla: „Na této práci je zvláštní to, že posouváme hranice chemických znalostí. Nejzajímavější je, že můžeme použít tento hliníkový trimer k vytvoření zcela nových sloučenin s úrovní reaktivity, která dosud nebyla pozorována – mezi ně patří 5členné a 7členné hliníkové a uhlíkové kruhy vytvořené reakcí s ethenem. Tyto schopnosti jdou nad rámec přechodných kovů, které jsme se původně snažili napodobit, a dostávají se do popředí chemického výzkumu. Tato nově vznikající oblast ve výzkumu chemie by mohla vědcům umožnit vyvíjet nové typy reakcí nebo sestavovat větší molekulární struktury s charakteristickými vlastnostmi, což by potenciálně mohlo vést k novým materiálům a produktům."
Směrem k ekologičtější a levnější chemické výrobě
Bakewell zdůraznila, že výzkum je stále v raných fázích, ale ukazuje značný příslib. „Jsme teprve ve fázi průzkumu a teprve začínáme odemykat potenciál těchto na Zemi hojně dostupných materiálů," sdělila. „Ale z toho, co jsme již viděli, by tato chemie mohla podpořit přechod k čistější, ekologičtější a levnější chemické výrobě a zároveň s sebou přinést nové objevy,“ dodala.
Zdroje:
1. King's College London. This new aluminum could replace rare metals and cut costs dramatically. (2026, April 26). ScienceDaily. https://www.sciencedaily.com/releases/2026/04/260429102032.htm
2. Imogen Squire, Matthew de Vere-Tucker, Michelangelo Tritto, Lygia Silva de Moraes, Tobias Krämer, Clare Bakewell. A neutral cyclic aluminium (I) trimer. Nature Communications, 2026; 17 (1) DOI: 10.1038/s41467-026-68432-1
Stela Vaníčková