Pesquisadores do Instituto RIKEN, no Japão, descobriram que hidretos de titânio multinucleares são capazes de romper seletivamente as fortes ligações químicas de moléculas orgânicas estáveis como a piridina, permitindo a modificação e reorganização de seu esqueleto central. Esta pesquisa, publicada no *Journal of the American Chemical Society*, tem o potencial de oferecer novos insights para o design de catalisadores e encontrar aplicações em áreas como refino de petróleo e síntese de moléculas orgânicas funcionais.
A piridina é um composto heterocíclico aromático constituído por um átomo de nitrogênio e cinco átomos de carbono. Sua estrutura estável é uma unidade comum em moléculas orgânicas complexas, como fármacos, mas também representa um componente indesejado de impurezas nitrogenadas no petróleo bruto. De acordo com Hou Zhimin, do Laboratório de Química Organometálica do RIKEN, a remoção de impurezas nitrogenadas como a piridina do petróleo bruto é um processo industrial crucial no refino. Os métodos tradicionais geralmente requerem condições severas, em torno de 500 °C e 200 atmosferas de pressão, e dependem de catalisadores sólidos multicomponentes.
A equipe de pesquisa descobriu que clusters multinucleares compostos por átomos de titânio e hidrogênio podem realizar essa transformação sob condições relativamente mais brandas. Hou Zhimin afirmou: "Descobrimos que compostos aromáticos N-heterocíclicos, como a piridina, podem sofrer simultaneamente a quebra de ligações C-N e C-C, e o rearranjo dos fragmentos de hidrocarboneto resultantes." Os experimentos mostraram que, sob aquecimento a 160 °C, a reação procede com alta seletividade em direção a um único produto comum.
Os pesquisadores analisaram que a ação sinérgica entre os três átomos de titânio no cluster de titânio polihidreto é o mecanismo chave para quebrar o estável anel de piridina e remover seletivamente o átomo de nitrogênio. Dependendo da temperatura da reação, diversos complexos de fragmentos de piridina podem ser obtidos.
Hou Zhimin destacou: "Este trabalho evidencia a capacidade única dos clusters de titânio polihidreto multinucleares em mediar a clivagem e rearranjo do esqueleto de heterociclos aromáticos nitrogenados. Isso oferece uma nova estratégia para a 'edição' de moléculas de heterociclos para hidrocarbonetos." A equipe planeja explorar ainda mais o potencial desses clusters de hidreto de titânio para ativar moléculas pequenas inertes, como nitrogênio, dióxido de carbono e monóxido de carbono, e combiná-las com substratos orgânicos para a montagem de moléculas orgânicas funcionais.
Detalhes da publicação: Autores: Xiaoxi Zhou et al., Título: "Denitrogenative Carbon Skeleton Cleavage and Reorganization of Pyridine by a Trinuclear Titanium Polyhydride Complex", Publicado em: *Journal of the American Chemical Society* (2025). Informação do periódico: *Journal of the American Chemical Society*
