Une équipe de chercheurs du Max Planck Institut für Kohlenforschung a trouvé un moyen de faire en sorte que le bismuth se comporte comme un métal de transition. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit leur méthode pour obtenir du bismuth pour orchestrer des événements d'échange d'obligations.

Le bismuth est un métal de post-transition pentavalent gris rougeâtre - il est cassant et blanc lors de sa première production. Il obtient sa teinte rougeâtre due à l'oxydation. Il est utilisé dans une grande variété de produits, y compris les produits pharmaceutiques, pigments et cosmétiques. Il est moins souvent utilisé comme réactif dans les réactions chimiques. Les chimistes avec ce nouvel effort ont cherché à changer cela parce que le bismuth, contrairement à la plupart des autres métaux, est sans danger pour la consommation humaine.

Les chercheurs notent que les métaux de transition sont utiles comme catalyseurs car ils peuvent aller et venir entre les états d'oxydation. Une telle flexibilité leur permet de glisser dans et hors des liaisons chimiques. Cela leur permet d'être utilisés dans des applications où ils peuvent couper des liaisons entre un solide non métallique tel que le bore et le carbone, puis ajouter un fluor de carbone en remplacement. Les chercheurs notent que l'utilisation du bismuth à la place permettrait aux chimistes d'effectuer des réactions similaires, résultant en des produits finis plus sûrs.

Le travail de l'équipe consistait à produire un catalyseur en optimisant des ligands comportant une fraction sulfoximine qui pourrait être utilisée pour la fluoration d'esters aryl boroniques par le biais de cycles redox de bismuth. Les différentes espèces de bismuth ont subi une caractérisation cristallographique ainsi que des enquêtes sur les événements de liaison carbone-fluor, ce qui a conduit à l'identification de caractéristiques qui pourraient être utilisées pour réaliser un cycle catalytique complet. Ils soulignent que la réaction qu'ils ont développée nécessitait une logique mécaniste - elle n'aurait pas pu se produire par un mélange aléatoire.

Les chercheurs notent qu'il existe encore des problèmes avec les réactions qui doivent être résolus avant que le bismuth puisse être utilisé comme métal de transition. Ils décrivent leur travail davantage comme une preuve de concept que comme une démonstration de l'utilisation du bismuth dans des applications commerciales. Ils suggèrent en outre que leur approche se prêtera probablement à des réactions qui ne peuvent pas être effectuées avec d'autres métaux plutôt que de remplacer des métaux dans des réactions déjà utilisées dans des applications commerciales.

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