Verdieping

Bismut gaat helemaal los

22 februari, 2021
Wnt-website
Bismutoxide katalyseert reacties met alkylbromides door eerst zelf te veranderen in een oplosbare vorm van bismutbromide.

 

Het viel te verwachten, suggereren Paola Riente (ten tijde van het onderzoek werkzaam aan de Universiteit van Amsterdam, inmiddels werkzaam in Eindhoven) en Timothy Noël in Nature Communications. In organische solventen is Bi2O3 onoplosbaar dus als je het toevoegt in poedervorm krijg je een troebel mengsel. Maar na de reactie is de vloeistof ineens helder.

Bismutoxide is een populaire fotokatalysator voor diverse laboratoriumsyntheses. De stof is relatief goedkoop, niet giftig en ze reageert op zichtbaar licht. Dat niemand weet wat daarbij precies gebeurt, is binnen de heterogene katalyse niet ongebruikelijk.

Vrij recent bleek de combinatie van licht en bismutoxide ook α-alkyleringen van aldehydes, ATRA-reacties (atom transfer radical addition) en Kharasch-addities te katalyseren. Deze reacties hebben twee dingen gemeen: er komen bromides aan te pas, en zodra de vloeistof helder wordt weet je dat het is gelukt. Toen UV-vis spectrometrie daarbij twee kersverse absorptiebanden liet zien, was het een kwestie van optellen: bismutoxide is slechts een precursor van de échte katalysator, die op zijn minst bismut- en broomionen bevat en die oplost in het gebruikte solvent.

Het is nog niet gelukt die ware katalysator in handen te krijgen. Maar collega’s van het Catalaanse chemie-instituut ICIQ stelden via DFT-computerberekeningen vast dat hij ‛nauw moet zijn verwant aan BiBr3’. Mogelijk zitten er nog maximaal drie extra broomkernen omheen. Het kan zelfs gaan om een groter complex met twee Bi3+-ionen.

Het houdt in dat je hergebruik van Br2O3 wel kunt vergeten. Maar we zeiden het al: dat spul is niet duur. Het droge poeder is veel makkelijker te hanteren dan het sterk hygroscopische BiBr3. En Noël ziet aankomen dat de overgang van heterogeen naar homogeen met name een groot voordeel is in flowreactoren, die gemakkelijk verstopt raken.

 

 
Arjen Dijkgraaf
Arjen Dijkgraaf 22 februari 2021

Nog geen opmerkingen

Meer Verdieping
Zout geeft het startschot
06 okt 2026 — Renée Canrinus-Moezelaar
Ideale habitat voor industriële premières
06 okt 2026 — Jacqueline van Gool
'We gaan dit gewoon doen'
06 okt 2026 — Esther Thole
Tegen de klok
15 sep 2026 — Ruben Boot
C2Weekly nieuwsbrief
weekly

Mis geen enkel bericht met onze nieuwsbrief C2Weekly

Elke woensdag in je inbox: het laatste chemie- en life sciences nieuws uit Nederland en Vlaanderen, aangevuld met analyses, achtergronden en meer!

Inloggen

Nog niet geregistreerd?

Registreer je gratis en ontvang de nieuwsbrief, creëer je eigen profiel en reageer op onze artikelen.

Not registered yet?

Register for free and receive our newsletter.

Inloggen voor leden van de KNCV, KVCV, NBV en NVBMB

  • Log in het met het e-mailadres waarmee je bij je vereniging bekend bent. Weet je niet welk e-mailadres dat is? Kijk dan op welk adres je de digitale nieuwsbrief van je vereniging ontvangt.
  • Als je nog niet eerder ingelogd hebt moet je een nieuw wachtwoord aanmaken. Klik hiervoor op ‘wachtwoord resetten’.