A amônia é obtida industrialmente pelo processo Haber-Bosch, que requer muita energia e gás hidrogênio. Uma abordagem muito mais branda foi relatada por uma equipe de pesquisadores na revista Angewandte Chemie International Edition .

De acordo com esta pesquisa, os compostos reativos de boro podem direcionar eficientemente o nitrogênio atmosférico e convertê-lo em cloreto de amônio após a adição de um ácido. Essa conversão ocorre em solução, à temperatura ambiente , e sem a necessidade de metais ou gás hidrogênio.

O nitrogênio compõe 77% do ar que respiramos e, portanto, em teoria, está virtualmente disponível infinitamente para a síntese de amônia . No entanto, na prática, ele só reage de forma extremamente lenta com outros elementos. No processo Haber-Bosch, desenvolvido há mais de 100 anos, catalisadores metálicos aceleram essa reação lenta. Eles ativam o nitrogênio que é então reagido com hidrogênio sob alta pressão e temperatura, dando amônia.

A amônia é usada industrialmente para a produção de fertilizantes à base de nitrato. Também pode ser usado como armazenamento de hidrogênio quando o hidrogênio é usado como fonte de energia. Até o momento, os métodos microbiológicos para a fixação de nitrogênio têm sido a alternativa mais branda predominante proposta para o processo Haber-Bosch. No entanto, a exploração de bactérias para a produção biotecnológica de amônia ainda é bastante ineficiente.

Uma equipe de pesquisadores chefiada por Nicolas Mézailles, da Université Paul Sabatier, CNRS, em Toulouse, França, descobriu agora que os compostos reativos de boro podem direcionar e ativar o nitrogênio molecular com muita eficiência . A equipe explicou seu pensamento inicial: "Nós raciocinamos que o uso de radicais de alta energia pode fornecer um caminho cineticamente e termodinamicamente favorável para a funcionalização do nitrogênio".

Os cálculos teóricos da equipe destacaram os radicais centrados no boro como candidatos adequados. Os pesquisadores produziram esses radicais centrados em boro adicionando um forte agente redutor a halogenetos de boro orgânicos. As substâncias resultantes converteram nitrogênio molecular à temperatura ambiente em borilaminas, que por sua vez reagiram com ácido aquoso para dar cloreto de amônio.

Mézailles e a equipe já descreveram uma nova abordagem para a fixação de nitrogênio em solução usando compostos radicais. Os pesquisadores observaram que os radicais centrados em boro que eles produziram quebraram com eficiência a ligação tripla estável no nitrogênio molecular, tornando possível a funcionalização do nitrogênio molecular em condições amenas . Essa abordagem radical abre novas possibilidades para a produção de amônia sem depender de matérias-primas de origem fóssil.