Kimyasal reaksiyonları başlatmanın yeni bir yolu olarak mekanik kuvvet
Baryum titanat gibi "piezoelektrik malzemelerin" mekanik bir basınç uygulandığında elektrik potansiyeli ürettiği bilinmektedir. Hokkaido Üniversitesi Kimyasal Reaksiyon Tasarımı ve Keşfi Enstitüsü'nden (WPI-ICReDD) Hajime Ito ve Koji Kubota liderliğindeki araştırma ekibi, bu elektrik potansiyelinin kimyasal reaksiyonları aktive etmek için kullanılabileceğini kanıtladı.
Koji Kubota, "Sistemimizde, bir bilyalı değirmen tarafından redoks reaksiyonları için piezoelektrik bir malzemeyi aktive ederken, mekanik çözücü kullanımını ortadan kaldırarak mekanik kuvveti kullanıyoruz" diyor.
Bilim insanları bu reaksiyonu mekanoredox olarak adlandırıyor.
Ekip yaptığı çalışmalar ile, piezoelektrik malzemeden (BaTiO3) elde edilen elektrik potansiyellerinin, yüksek reaktif radikaller üreten aril diazonyum tuzları adı verilen bir bileşiği aktive ettiğini göstermeyi başardı.
Koji Kubota, "Çalışmamız, mekanik olarak uyarılarak piezoelektrikliği kullanan ilk arilasyon ve borylasyon reaksiyonları örneğidir. Bir bilyalı değirmen kullanan solventsiz sistemimiz, organik solventleri ortadan kaldırmamızı sağladı, reaksiyonların daha kolay ele alınmasını, daha çevre dostu olmasını ve reaksiyon solventinde çözünemeyen reaktanlar için bile uygulanabilir olmasını sağladı" diyor.
Hajime Ito ise yaptığı açıklamada, "Mekanik olarak üretilen elektrik potansiyelinin ayarlanabilirliğini araştırıyoruz. Hesaplama tahminleriyle birlikte bu tekniğin uygulanabilirliğini genişletmeyi amaçlıyoruz. Amacımız mevcut fotoredoks yaklaşımlarını tamamlamak veya en azından kısmen değiştirmek ve endüstriyel organik sentezde kullanılmak üzere çevre dostu ve düşük maliyetli bir alternatif sunmaktır" diyor.
Kaynak: https://www.chemeurope.com/