Première formation d'une triple liaison entre le bore et le carbone
Des chercheurs ouvrent de nouveaux horizons en chimie : ils présentent la première triple liaison au monde entre les atomes de bore et de carbone
Bore, carbone, azote et oxygène : ces quatre éléments peuvent former des liaisons chimiques triples entre eux en raison de leurs propriétés électroniques similaires. Le monoxyde de carbone, gaz composé d'un atome de carbone et d'un atome d'oxygène, ou l'azote gazeux de l'atmosphère terrestre, avec ses deux atomes d'azote, en sont des exemples.
Structure de la première molécule au monde comportant une triple liaison entre le bore (B) et le carbone (C).
Rian Dewhurst, University of Wuerzburg
La chimie reconnaît les triples liaisons entre toutes les combinaisons possibles des quatre éléments, mais pas entre le bore et le carbone. C'est étonnant, car il existe depuis longtemps des doubles liaisons stables entre le bore et le carbone. En outre, on connaît de nombreuses molécules dans lesquelles il existe des triples liaisons entre deux atomes de carbone ou entre deux atomes de bore.
Des chimistes de l'université Julius-Maximilians (JMU) de Würzburg, en Bavière (Allemagne), viennent de combler cette lacune : Une équipe dirigée par le professeur Holger Braunschweig, expert en bore, a réussi pour la première fois à synthétiser une molécule comportant une triple liaison bore-carbone, appelée boryne, qui existe sous la forme d'un solide orange à température ambiante. Les scientifiques ont caractérisé la nouvelle molécule et ont également réalisé des études initiales de réactivité. Ils présentent leurs résultats dans la revue Nature Synthesis.
Un atome de bore dans une situation inconfortable
Dans la nouvelle molécule, l'atome de bore se trouve dans un arrangement linéaire avec des atomes de carbone. "En combinaison avec la triple liaison, c'est à peu près la situation la plus inconfortable pour le bore, qui nécessite des conditions très spéciales", explique le Dr Rian Dewhurst, co-auteur de l'étude. C'est pourquoi il a fallu tant de temps pour synthétiser une telle triple liaison pour la première fois.
Ce qui intéresse les chimistes de Würzburg dans cette nouvelle molécule : Les composés dans lesquels des atomes individuels se sentent "mal à l'aise" présentent souvent une réactivité très intéressante", explique Maximilian Michel, le doctorant qui a fabriqué la molécule en laboratoire.
C'est précisément sur cette réactivité que l'équipe se concentre à présent pour la suite de ses travaux. À terme, cela pourrait déboucher sur des outils innovants pour les synthèses chimiques. Les résultats pourraient également contribuer à une meilleure compréhension des liaisons et des structures chimiques.
Une source d'inspiration pour d'autres chercheurs
"Un autre avantage souvent négligé est que la recherche fondamentale comme la nôtre inspire d'autres chercheurs : La recherche fondamentale comme la nôtre incite d'autres chercheurs à déployer leurs efforts et leur imagination pour synthétiser des composés qui pourraient sembler improbables", déclare Rian Dewhurst. "Ce genre d'idées folles est souvent à l'origine d'avancées qui changent le monde. Le téflon, par exemple, a été découvert au cours de recherches visant à l'origine à mettre au point de nouveaux réfrigérants, tandis que le produit bien connu qu'est la superglue est apparu par hasard lors de tentatives de production de plastiques transparents.
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