Research press release


Nature Chemistry

Breaking the strongest bonds

Nature Chemistry(電子版)には、窒素分子や一酸化炭素分子に存在する既知の最強の化学結合を切断できる化合物が報告されている。切断と同時に違う原子との結合が形成されるため、有用な化合物を合成することができる。多くの重要化学物質を合成する際、このような豊富で単純な気体を利用できれば、化石燃料への依存を減らすことができるかもしれない。

P Chirikらが作り出した金属ハフニウム系錯体は、一酸化炭素を使うことによって窒素-窒素結合が切断されると同時に、新たに炭素-炭素結合と炭素-窒素結合が形成される。これに弱酸の形で水素を加えることによって、オキサミド(現在化石燃料から合成されている重要な農薬)を合成できる。


A compound that can break the strongest known chemical bonds ― those in the molecules of nitrogen and carbon monoxide ― and put the different atoms back together to form a useful compound is reported in Nature Chemistry this week. Being able to make use of these simple and abundantly available gases could reduce our dependence on fossil fuels for the preparation of many important chemicals.

Paul Chirik and colleagues created a complex based on the metal hafnium that uses carbon monoxide to break the nitrogen-nitrogen bond, and at the same time make new carbon-carbon and carbon-nitrogen bonds. Adding some hydrogen, in the form of a weak acid, creates oxamide ― an important agrochemical that is currently made from fossil fuels.

The whole process operates at ambient temperature, which is remarkable given the stability of nitrogen ― 78% of the Earth's atmosphere. The reactivity of carbon monoxide is even more unexpected, as it is known to form very stable compounds with many metals.

doi: 10.1038/nchem.477


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