科学家们创造出一种强效的新型铝，有望取代稀土金属

研究人员发现了一种不同寻常的新型铝，挑战了长期以来人们对这种常见金属行为的假设。

伦敦国王学院的研究人员发现了一种不同寻常的新型铝，这是地壳中最丰富的金属之一。这一发现表明，这是一种比稀土金属更便宜且更可持续的替代品，而稀土金属在现代技术和工业中被广泛使用。

化学系高级讲师克莱尔·贝克韦尔博士领导了这项研究。她的团队创造了高度反应性的铝基分子，能够破坏一些最强的化学键。他们的研究成果发表在《自然通讯》上，还描述了前所未有的分子结构，为新型化学反应性打开了大门。

该研究的核心成就之一是首次报告的环三茈胺实例。该化合物由三个铝原子以三角形排列连接组成。三原子结构表现出异常的反应性，但溶解于不同溶液中时保持完整。

这种稳定性使其能够参与多种化学过程。其中包括二氢的分裂，以及对乙烯的受控插入和链增长，乙烯是一种二碳烃，是化工制造中的关键构建模块。

减少对贵金属的依赖

金属在生产散装和特种化学品中都起着至关重要的作用。然而，许多工业反应，尤其是催化反应，依赖于铂等贵金属。开采和提炼这些材料成本高昂，且可能造成严重的环境危害。

科学家们长期以来一直在寻找用于化学转化的替代金属。克莱尔·贝克韦尔博士表示：“过渡金属是化学合成和催化的主力——但许多最有用的金属正变得越来越难以获取和提取——它们往往位于政治不稳定的地区，增加了需求和价格。

“化学家们一直在寻找元素周期表中更常见的元素，我们选择了铝，因为它非常丰富，比铂和钯等贵金属便宜约2万倍。”

超越模仿过渡金属

除了设计用于合成应用的铝化合物外，团队还发现了全新的反应途径。

贝克韦尔博士说：“这项工作的特别之处在于，我们正在突破化学知识的边界。最令人兴奋的是，我们可以利用这种铝三伏体构建出前所未有的反应性全新化合物——包括通过与乙烯烯反应形成的5元和7元铝环和碳环。这些能力超越了我们最初试图模仿的过渡金属，而是进入化学研究的前沿。”

贝克韦尔认为，这种化学原理可能使科学家能够发明新的反应类型，并组装出具有独特性质的更大分子结构。这些进步最终可能支持新材料和工业产品的开发。

她说：“我们目前处于探索阶段，刚刚开始解锁这些地球丰富材料的能力。

“但从我们目前看到的情况来看，这种化学反应可能支持向更清洁、更环保、更廉价的化学生产转型，同时在过程中获得新的发现。”