Исследователи из Европы синтезировали комплексы урана, которые приближают возможность получения ценных химических продуктов из диоксида углерода.
Истощение запасов ископаемого топлива наряду с обеспокоенностью по поводу увеличения содержания углекислого газа в атмосфере мотивирует исследователей разрабатывать способы конверсии этого низкомолекулярного соединения в ценные химические вещества или хотя бы сырье для химического синтеза. Ранее сообщалось, что металлоорганические комплексы урана могут использоваться для активации низкомолекулярных соединений, однако до настоящего времени не сообщалось о комплексе актиноида, который мог восстановить диоксид углерода с одновременной генерацией связи С–С, дав в результате такого восстановления оксалат-дианион.
Однако исследователями удалось не только получить этот результат, но и показать, что варьирование алкильных групп в циклопентадиенильном лиганде сендвичевого комплекса урана(III) оказывает значительное влияние на активацию диоксида углерода, что позволяет получать различные продукты восстановления.
Исследователи из группы Джоффа Клоука (Geoff Cloke) из Университета Суссекса, сотрудничая с коллегами из Тулузы, обнаружили, что метильная группа, связанная с циклопентадиенильным лигандом, позволяет получить из углекислого газа мостиковые оксо- и оксалатные комплексы; этильные и изопропильные заместители обеспечивают образование комплексов с мостиковыми карбонатными и оксалатными лигандами, в то время, как объемный трет-бутильный заместитель дает лишь комплекс с мостиковым карбонатным лигандом. Наиболее интересно образование оксалата, поскольку эта фундаментально важная, однако редко встречающаяся трансформация предполагает участие диоксида углерода в образовании связи C–C.
Производные урана(III) участвуют в активации низкомолекулярные соединений благодаря тому, что в отличие от многих соединений переходных металлов они являются сильными восстановителями – потенциал перехода U(III)/U(IV) составляет около –2.5 В; свойства производных урана не определяются правилом 18 электронов, что обеспечивает им уникальную реакционную способность, однако эта же уникальная реакционная способность и восстановительная активность затрудняет работу с производными урана и не позволяет обеспечить их масштабное производство для применения в промышленности.
Несмотря на туманные перспективы применения производных урана для промышленного восстановления углекислого газа, Фанг Дай (Fang Dai), химик технолог из General Motors, отмечает, что результаты работы в равной степени важны как для изучения механизмов возможной конверсии CO2, так и для определения деталей металлоорганических производных актиноидов.