Saturday, May 04, 2013

Tenaza organometálica de complejos de níquel para la producción electrocatalítica de hidrógeno


La producción sustentable de hidrógeno es ahora vista dentro del contexto de una búsqueda de formas de energía alternativas de bajo costo. Las enzimas hidrogenasas han servido como inspiración para un gran número de compuestos modelos para la catálisis de reducción con H+. Los catalizadores que modelan hidrogenasas han alcanzado lograr equilibrios reversibles H2/H+ utilizando sitios activos bimetálicos tales como Fe-Fe y Fe-Ni. El uso a gran escala de Pt, al ser el compuesto más activo para la reducción de protón, es imposibilitado por el alto costo del proceso. Entre los metales no preciosos que pueden ser utilizados existe una gama de complejos con Co, Mo y Ni que ya han sido reportados.

                Un amplio grupo de compuesto con Ni y tetrafosfinas actúan como electrocatalizadores para la reducción de protones, al mismo tiempo que pueden catalizar la reacción contraria (oxidación). En la química organometálica los ligandos del tipo “tenaza” se utilizan para llevar a cabo la catálisis de una variedad de reacciones, debido a la estabilidad que le dan al metal de transición y la facilidad con la que se pueden moldear para dar propiedades estéricas y electrónicas. En base a este marco teórico el grupo de H. Crabtree sintetizó 4 complejos organométalicos de níquel con ligantes tipo pinza, obteniendo resultados en los cuales se confirma que mientras más electro donador sea el ligante el estado de oxidación es mayormente estabilizado haciendo que la reducción del metal sea más difícil.

                En conclusión los compuestos organometálicso de níquel demostraron dar resultados exitosos (rendimientos del 90-95%) para la obtención de H2. Cálculos computacionales corroboraron que el ligando puede afectar aún más el sitio activo del catalizador lo cual le puede atribuir características especiales al mismo. Para obtener más información al respecto, consultar el documento: Luca, O. R.; Blakemore, J. D.; Konezny, S. J.; Praetorius, J. M.; Schmeier, T. J.; Hunsinger, G. B.; Batista, V. S.; Brudvig, G. W.; Hazari, N.; Crabtree, R. H., Organometallic Ni Pincer Complexes for the Electrocatalytic Production of Hydrogen. Inorg. Chem. 2012, 51, 8704-8709.

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