การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมีนั้นประกอบไปด้วยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อเป็นคุณสมบัติทางเคมี การปรับเปลี่ยนที่เฉพาะเจาะจงและมีความละเอียดนี้ต้องกระทำผ่านการเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี เพื่อให้ได้การเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การเติมไอออนเพื่อสร้างสนามไฟฟ้าสถิตย์สามารถนำมาใช้ปรับเปลี่ยนความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดต่างๆได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี แต่ยังสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาได้ ปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตย์จากประจุที่ใส่เพิ่มเติมในโมเลกุลนั้นสามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพและความเฉพาะเจาะจงในตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทต่างๆ และมีรายงานมากมายเกี่ยวกับการใช้ปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตย์มาเพิ่มความสามารถของตัวเร่งปฏิกิริยา

ในงานนี้ ได้ทำการศึกษาสารประกอบเชิงซ้อนของเหล็กที่ประกอบไปด้วยไนโตรเจน ชนิดพิริดีน และเอมีน ที่สามารถจับกับ เหล็ก (III)  ถูกออกแบบมาให้สามารถจับกับไอออนบวกจากโลหะอัลคาไลน์และอัลคาไลน์เอิร์ธ เพื่อสร้างสนามไฟฟ้าในโมเลกุล

สารประกอบเชิงซ้อนของเหล็กในรายงานนี้ เมื่อจับกับประจุที่มีค่าต่างไป (+1, +2, +3) ก็สามารถเปลี่ยนค่าความต่างศักย์รีดอกซ์ ซึ่งเป็นหลักฐานสำคัญของการเกิดสนามไฟฟ้าสถิตย์ในโมเลกุล และตัวเร่งปฏิกิริยานี้ยังทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของพันธะคาร์บอน-ไฮโดรเจน โดยมีผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในอัตราส่วนที่ต่างกัน โดยมีสัดส่วนของผลิตภัณฑ์จากการรับออกซิเจนมากกว่าจากการเคลื่อนย้ายไฮโดรเจนอะตอม การศึกษาโดยเคมีคำนวณ ได้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิคส์ ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดปฏิกิริยาที่ต่างกัน

การศึกษาสารประกอบเหล็กชิ้นนี้ ได้ทำให้เกิดความเข้าใจในปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตย์ในโมเลกุลของตัวเร่งปฏกิริยาซึ่งสามารถเกิด ออกซิเดชันของพันธะคาร์บอน—ไฮโดรเจน และการจับกับไอออนที่เปลี่ยนคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดโลหะทรานซิชัน จากงานในครั้งนี้ จะช่วยนักวิจัยในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาในอนาคต

 

                                                                                   https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.inorgchem.2c00762