فريق من جامعة ريغنسبورغ الألمانية يصنع مركبات قائمة على السيليكون من عناصر مجموعة البورون

أخبار ar.wedoany.com، تمكن فريق البروفيسور مانفريد شير من جامعة ريغنسبورغ (Universität Regensburg) الألمانية من تصنيع وتوصيف سلسلة من مركبات "سيلايل ترييلان" (silyltrielanes) الأحادية غير المعروفة سابقًا، والتي تحمل مجموعات طرفية من SiH₃، وذلك باستخدام ملح السيليلانات Na(Me₄TACD)SiH₃ ككاشف ناقل لأيون [SiH₃]⁻ في تفاعل استبدال ملحي مع هاليدات عناصر المجموعة 13 المستقرة بقواعد لويس (البورون B، الألومنيوم Al، الغاليوم Ga، الإنديوم In).

TACD هو اختصار لـ 1,4,7,10-رباعي آزو حلقي الدوديكان. تشمل المركبات التي تم عزلها وتوصيفها بشكل كامل من قبل فريق البحث: مركب Me₃N·BH₂SiH₃ غير المستقر للغاية (والذي تم الكشف عنه فقط في المخاليط)، وسيلايل بورانات مستقرة بواسطة NHC (الكربين غير المتجانس الحلقي) وهما IDipp·BH₂SiH₃ و IMe₄·BH₂SiH₃، وسيلايل ألومان IDipp·AlEt₂SiH₃ شديد الحساسية للهواء، وسيلايل غاليان IDipp·GaH₂SiH₃ المستقر بواسطة NHC. يمثل الرمز IDipp جذر 1,3-بيس(2,6-ثنائي إيزوبروبيل فينيل)إيميدازول-2-يليدين.

باستخدام تفاعل استبدال ملحي ثلاثي مع IDipp·ECl₃ (حيث E = Ga, In)، قام الفريق أيضًا بتحضير مركبي IDipp·Ga(SiH₃)₃ و IDipp·In(SiH₃)₃، وهما مركبا ثلاثي سيلايل ترييلان يرتبط فيهما ثلاث مجموعات SiH₃ بذرة الغاليوم أو الإنديوم. قامت الدراسة بالتحقيق في الخواص الديناميكية الحرارية وخصائص الترابط لهذه المركبات باستخدام وسائل تجريبية مثل حسابات نظرية الكثافة الوظيفية (DFT)، والرنين المغناطيسي النووي متعدد النوى (NMR)، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء (IR)، وحيود الأشعة السينية أحادية البلورة.

أثبتت التجارب أن Na(Me₄TACD)SiH₃ هو مصدر عملي لأيون SiH₃⁻ في المحاليل، ومناسب لتفاعلات الاستبدال الملحي النظيفة، مما يؤدي إلى تكوين مركبات أحادية ترتبط فيها مجموعة SiH₃ الطرفية مباشرة بذرات B, Al, Ga, In. أظهرت الدراسة أن الرابطة Si–E (حيث E = B, Al, Ga, In) عالية الاستقطاب؛ وفي حالة البورون، يمكن وصف هذه الرابطة بطريقة مشابهة لنموذج ديوار-تشات-دانكسون (Dewar–Chatt–Duncanson)، حيث يؤدي التبرع الإلكتروني من نوع سيغما (σ) من مجموعة SiH₃ والتفاعل العكسي مع المدار p الفارغ للبورون إلى جعل البورون يُظهر سلوكًا "شبيهًا بالفلزات".

وجدت الدراسة أن مركبات عناصر المجموعة 13 الأثقل (Al–In) شديدة الحساسية للهواء وضعيفة الاستقرار الحراري، في حين أن سيلايل بورانات المستقرة بواسطة NHC أكثر استقرارًا نسبيًا تحت الظروف الخاملة. بالمقارنة مع كيمياء أيون [CH₃]⁻، فإن كيمياء أيون [SiH₃]⁻ أقل تطورًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى الصعوبات في تحضير ومعالجة أملاح السيليلانات. يتجنب هذا العمل المسارات الخطرة القائمة على SiH₄، ويوفر سلائف جزيئية محددة المعالم، مما قد يساهم في تصميم مركبات جديدة متسلسلة من العناصر الرئيسية (هياكل B/Al/Ga/In–Si)، وترسيب الأغشية الرقيقة وكيمياء المواد (سلائف هيدريدية متطايرة)، بالإضافة إلى فهم الترابط والتفاعلية للأنواع الرئيسية الحاملة لمجموعة SiH₃.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com