Впервые создана металлическая связь между двумя атомами бериллия

Бериллий встречается в природе только при смешивании с другими элементами, образуя минералы. Он часто встречается в драгоценных камнях, таких как изумруды. И он используется в самых разных приложениях, от телекоммуникационного оборудования до компьютеров и сотовых телефонов. Он также смешивается с другими металлами для создания сплавов, используемых в таких приложениях, как гироскопы и электрические контакты.

В своей статье, опубликованной в журнале Science, Джозеф Боронски, Агамемнон Крамптон, Льюис Уэйлс и Саймон Олдридж описывают свой процесс и то, как им удалось сделать это безопасным способом и при комнатной температуре.

Молекулярная структура одной из двух неэквивалентных (Nacnac)MgCp звеньев в твердом состоянии, определенная рентгеновской кристаллографией. Тепловые эллипсоиды установлены с вероятностью 50%, а атомы водорода опущены для ясности. Кредит: Наука (2023). DOI: 10.1126/science.adh4419Мчс

В течение многих лет ученые думали, что этот элемент мог бы быть еще более полезным, если бы можно было найти способ заставить атомы бериллия связываться друг с другом. Но до сих пор это было невозможно.

Чтобы связать два атома бериллия, необходимо было разработать многоступенчатый процесс. Первый шаг включал создание двух молекул, каждая из которых состояла из одного атома бериллия и нескольких атомов углерода и водорода. Затем команда смешала две молекулы вместе с химическим веществом, полученным путем связывания двойных атомов магния вместе. Это вызвало реакцию, которая включала пожертвование электронов, что привело к созданию кристаллического соединения, называемого дибериллоценом. Крупный взгляд на кристаллическую структуру показал, что она содержала исходные атомы бериллия, связанные друг с другом в центре. Команда также показала, что соединение вступает в реакцию с йодидами, образуя связи с цинком и алюминием.

Исследовательская группа отмечает, что одной из вещей, которая мешала другим связывать атомы бериллия, была токсичность. Но они обнаружили, что, сначала создав группу протоколов безопасности, они могут проводить свою процедуру безопасным образом. Они отмечают, что часть этого протокола включала в себя быстрое и очень чистое приготовление нового соединения. Они также обнаружили, что математические модели, используемые для предсказаний десятилетия назад, показывающие, что результирующее соединение стабильно, оказались верными.

Даттон отмечает, что демонстрация того, что атомы бериллия могут быть связаны, должна привести к лучшему пониманию такой связи в целом и, в частности, природы атомов бериллия при их связывании.

Подробнее: Josef T. Boronski et al, Diberyllocene, a stable compound of Be(I) with a Be–Be bond, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adh4419 🔗

Jason L. Dutton, A big breakthrough for beryllium, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adi5762 https://dx.doi.org/10.1126/science.adi5762 🔗