ಸುದ್ದಿಯಲ್ಲಿ ಏಕೆ?
ಐಐಟಿ ಮದ್ರಾಸ್ (IIT Madras) ಮತ್ತು ಇಂಡಿಯನ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್ನ (Indian Institute of Science) ಸಂಶೋಧಕರು ಫೆರೋಸೀನ್ನ (ferrocene) ಬೋರಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಅನಲಾಗ್ (boron‑based analogue) ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದಾರೆ (synthesised). ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಫೆರೋಸೀನ್ಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಎರಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಉಂಗುರಗಳ (carbon rings) ನಡುವೆ ಕಬ್ಬಿಣದ ಪರಮಾಣು ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ (sandwiched) ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತವು ಕಾರ್ಬನ್ ಉಂಗುರಗಳನ್ನು ಆಸ್ಮಿಯಮ್ (osmium) ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಬಂಧಿಸಿರುವ ಐದು-ಬೋರಾನ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ (five‑boron clusters) ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರವಾದ "ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್" ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಇಂಗಾಲವಿಲ್ಲದೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ಪ್ರಗತಿಯು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾದಂಬರಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ (designing novel materials) ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.
ಹಿನ್ನೆಲೆ
ಬೇರೆ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿರುವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಕಿತ್ತಳೆ ಪುಡಿಯನ್ನು ಪಡೆದಾಗ 1951 ರಲ್ಲಿ ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ ಫೆರೋಸೀನ್ ಪತ್ತೆಯಾಯಿತು. 1952 ರಲ್ಲಿ ಜೆಫ್ರಿ ವಿಲ್ಕಿನ್ಸನ್ (Geoffrey Wilkinson) ಮತ್ತು ಅರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಫಿಶರ್ (Ernst Fischer) ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ಪರಮಾಣು ಎರಡು ಫ್ಲಾಟ್ ಸೈಕ್ಲೋಪೆಂಟಾಡೈನೈಲ್ ಉಂಗುರಗಳ (flat cyclopentadienyl rings) ನಡುವೆ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಆಗಿದೆ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ರಚನೆಯನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿದವು ಮತ್ತು ಅವರ ಕೆಲಸವು 1973 ರಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಗೆ (Nobel Prize) ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಫೆರೋಸೀನ್ನ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಆರ್ಗನೊಮೆಟಾಲಿಕ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು (organometallic chemistry) ಕ್ರಾಂತಿಗೊಳಿಸಿತು ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಉಂಗುರಗಳೊಂದಿಗೆ (aromatic rings) ಸಾವಿರಾರು "ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್" ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು (complexes) ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿತು.
ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತವು (B5H10)Os(B5H10) ಎಂದು ಔಪಚಾರಿಕವಾಗಿ ಬರೆಯಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಪ್ರತಿ ಕಾರ್ಬನ್ ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬೋರಾನ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ನೊಂದಿಗೆ (ಪೆಂಟಾಬೋರೇನ್ - pentaborane ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು ಆಸ್ಮಿಯಮ್ಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಬೋರಾನ್ ಪಂಜರಗಳು (Boron cages) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೊರತೆಯಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೂ ಅವು ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾದ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು (strong covalent bonds) ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಆಚೆಗೆ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಲೋಹಕ್ಕೆ ಬಂಧಿತವಾದಾಗ ಈ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳು ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಉಂಗುರಗಳಂತೆ (aromatic rings) ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪ್ರಯೋಗವು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿತು.
ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಗಳು
- ಕಾರ್ಬನ್ ಮುಕ್ತ ಚೌಕಟ್ಟು (Carbon‑free framework): ಇಂಗಾಲದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೆಟಾಲೋಸೀನ್ಗಳಿಂದ (traditional metallocenes) ಈ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ. ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಸಿಟಿ (aromaticity) - ಉಂಗುರಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹಂಚಿಕೆ - ಬೋರಾನ್ ಪಂಜರಗಳಲ್ಲಿ ಉದ್ಭವಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
- ಸ್ಥಿರತೆ (Stability): ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳು (Computational studies) ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಬೋರಾನ್-ಆಸ್ಮಿಯಮ್ ಬಂಧಗಳು (boron–osmium bonds) ಪ್ರಬಲವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಣುವು ಹಾಗೇ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಇದು ಫೆರೋಸೀನ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
- ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು (Potential applications): ಕಾರ್ಬನ್-ಮುಕ್ತ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು (catalysts), ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ (hydrogen storage) ಅಥವಾ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳಿಗಾಗಿ (superconductors) ಬೋರಾನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಸಹ ಅವರು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಬಹುದು.
ತೀರ್ಮಾನ
ಬೋರಾನ್-ಆಸ್ಮಿಯಮ್ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಸಂಯುಕ್ತದ ಆವಿಷ್ಕಾರವು "ಮೆಟಾಲೋಸೀನ್ (metallocenes)" ನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಒಮ್ಮೆ ಊಹಿಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಮೀರುವ ಮೂಲಕ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೊಸ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಬಹುದು. ಈ ಕೃತಿಯು ಏಳು ದಶಕಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಹಿಂದಿನ ಫೆರೋಸೀನ್ನ ಆಕಸ್ಮಿಕ ಆವಿಷ್ಕಾರದಿಂದ (accidental discovery) ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ಸಂಪ್ರದಾಯವನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದೆ ಮತ್ತು ಆರ್ಗನೊಮೆಟಾಲಿಕ್ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಶ್ರೀಮಂತ ಗಡಿಯತ್ತ (rich frontier) ಬೊಟ್ಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ.