ಕಾರ್ಬನ್-ಮುಕ್ತ ಫೆರೋಸೀನ್ ಪರ್ಯಾಯವು ಭವಿಷ್ಯದ ಭೌತಿಕ-ವಸ್ತುಗಳ ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳಿಗೆ ದಾರಿ

5 ಮೇ 2026

ಸುಮಾರು 75 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ ಫೆರೋಸೀನ್ ಎಂಬ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು. ಇದರಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದ (Fe) ಪರಮಾಣುವು ಎರಡು C5H5 ರಿಂಗ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಚ್‌ನಂತೆ ಇರುತ್ತದೆ – (C5H5)Fe(C5H5). ಈ ಸಂಯುಕ್ತವು ಪರಿವರ್ತನಾ ಲೋಹ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಯುಗಕ್ಕೆ ನಾಂದಿ ಹಾಡಿತು. ಅಲ್ಲದೆ, ಕ್ರಿಯಾವರ್ಧನೆ (ಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್), ವಸ್ತು-ವಿಜ್ಞಾನ, ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲೂ ಇದು ಪ್ರಮುಖ ರಿಯೇಜೆಂಟ್ (ಮಧ್ಯವರ್ತಿ) ಆಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗತೊಡಗಿತು. ಆದರೆ, ಈ ಸ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಚ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಿ, ಅದರ ಬದಲಿಗೆ ಬೋರಾನ್ ಬಳಸಬಹುದೇ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಬಹುಕಾಲದಿಂದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳನ್ನು ಕಾಡುತ್ತಿತ್ತು. ಇಂಗಾಲದ ಬದಲಿಗೆ ಬೋರಾನ್ ಬಳಸಿ ಇಂತಹ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ಇಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಗಳು ಕೇವಲ ಇಂಗಾಲ ಆಧಾರಿತ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ ಎಂಬುದು ಸಾಬೀತಾಗುತ್ತದೆ.

ಭಾರತೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ ಮದ್ರಾಸ್ (ಐಐಟಿಎಂ) ಮತ್ತು *ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ) ಸಂಶೋಧಕರು ಫೆರೋಸೀನ್‌ಗೆ ಇಂಗಾಲ-ಮುಕ್ತ ಬೋರಾನ್ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಇದೇ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿರುವುದಾಗಿ ‘ಸೈನ್ಸ್’ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿರುವ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಬೋರಾನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನಿಂದ ನಿರ್ಮಿತವಾದ ಎರಡು ರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಡಲು ತಂಡದ ತಜ್ಞರು ಆಸ್ಮಿಯಂ (Os) ಎಂಬ ಲೋಹವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಆಸ್ಮಿಯಂ ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣ (Fe) ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಒಂದೇ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಿದ ಮೂಲಧಾತುಗಳಾಗಿವೆ. ಹೊಸದಾಗಿ ಸೃಷ್ಟಿಸಲಾದ ((B5H10)Os(B5H10)) ಸಂಯುಕ್ತವು ಮೂಲ ಫೆರೋಸೀನ್‌ನ ಸ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಚ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಈ ಬೋರಾನ್ ಸ್ಯಾಂಡ್ ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವ ಬಂಧವು ಇಂಗಾಲದ ಆವೃತ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುತವಾದುದು. ಬೋರಾನ್ ರಿಂಗ್ ಗಳು ಆಯಕಟ್ಟಿನ ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಬಿ-ಎಚ್ ಮತ್ತು ಬಿ ಎಚ್ ಬಿ ಜಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು ಅವುಗಳಿಗೆ ಇಂಗಾಲದ ರಿಂಗ್ ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಸೆಳೆಯಲು ಸಹಾಯಕವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದೂ ಅವರಿಗೆ ದೃಢಪಟ್ಟಿತು.

ಸ್ಥಿರವಾದ ರಿಂಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಇಂಗಾಲದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬೋರಾನ್ ಕೂಡ ಅನುಕರಿಸಬಲ್ಲದು ಎಂಬುದನ್ನು ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂತಹ ಮೂಲಧಾತುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹೇಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಬಗೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೂ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡಬಹುದು.

ಅನುಸಂಧಾನ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರತಿಷ್ಠಾನದ (Anusandhan National Research Foundation) ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಅಧ್ಯಯನ ಪೀಠಸ್ಥರಾದ ಐಐಎಸ್ ಸಿ ನಿರವಯವ ಮತ್ತು ಭೌತ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ (ಐಪಿಸಿ) ವಿಭಾಗದ ಎಳುವತಿಂಗಲ್ ಡಿ.ಜೆಮ್ಮಿಸ್. ಫೆರೋಸೀನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ C5H5 ರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿನ ಇಂಗಾಲದ ಬದಲಿಗೆ B-1 ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಹಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ (B-

1 ಎಂಬುದು ಇಂಗಾಲದಲ್ಲಿರುವಷ್ಟೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೋರಾನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಋಣಾಯಾನ್ವಾಗಿದೆ) ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಜೆಮ್ಮಿಸ್ ಅವರು ಐಐಟಿಎಂನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಸುಂದರಗೋಪಾಲ್ ಘೋಷ್ ಅವರ ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ 15 ವರ್ಷಗಳಿಗೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಧಿಯಿಂದ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಪಾಲಿಹೆಡ್ರಲ್ ಬೋರೇನ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿವರ್ತನೀಯ ಲೋಹಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಇತರ ಮೂಲಧಾತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಈ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ. ಆರ್ಬಿಟಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ನಿಂದ ಮೂಡಿದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು (B5H10)Os(B5H10) ಬಗ್ಗೆ ಗುರಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಪ್ರೇರೇಪೇಸಿದವು. ಅದರಂತೆ, ಘೋಷ್ ಅವರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಈ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು.

ಈ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ತಂಡವು ಥರ್ಮೋಲಿಸಿಸ್ ಎಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿತು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಆಸ್ಮಿಯಂನ ಆರಂಭಿಕ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು (osmium precursor) ಬೋರಾನ್-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ 100°C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಯಿತು. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬಳಿಕ ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಬಣ್ಣರಹಿತ ಘನವಸ್ತುವಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ತಂಡಕ್ಕೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಎಕ್ಸ್-ರೇ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಎನ್ ಎಂ ಆರ್ (NMR) ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮೂಲಕ, ತಾವು ಫೆರೋಸೀನ್‌ನಂತೆಯೇ “ಸ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಚ್” ರಚನೆಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸಿರುವುದನ್ನು ತಂಡ ದೃಢಪಡಿಸಿತು. “ಫೆರೋಸೀನ್, ಸಾವಯವ ಲೋಹ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ (ಆರ್ಗ್ಯಾನೋಮೆಟಾಲಿಕ್ಸ್‌) ಹೊಸ ಯುಗಕ್ಕೆ ನಾಂದಿ ಹಾಡಿದಂತೆಯೇ, ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ನಿರವಯವ ಲೋಹ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ (ಇನಾರ್ಗ್ಯಾನೋಮೆಟಾಲಿಕ್ಸ್‌) ಹೊಸ ಯುಗಕ್ಕೆ ಚಾಲನೆ ನೀಡಲಿವೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ನಿರವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕಗಳ ಭಾಗವಾಗಲಿವೆ. ಈ ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ನಮ್ಮ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಮುಂದುವರಿದಿವೆ,” ಎಂದು ಈ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯ ಸಂವಹನ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರಾದ ಐಐಟಿ ಮದ್ರಾಸ್‌ನ ಘೋಷ್ ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.

ಹೊಸ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಆಸ್ಮಿಯಂ ಪರಮಾಣವು ಎರಡು ಸಮತಟ್ಟಾದ ಬೋರಾನ್ ರಿಂಗ್ ಗಳ ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಈ ರಿಂಗ್ ಗಳು ಇಂಗಾಲದ ಆವೃತ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವುದಕ್ಕಿಂತಲೂ ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದ್ದು, ಬಂಧವೂ ಹೆಚ್ಚು ಬಲಯುತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಇಂಗಾಲದ ಆವೃತ್ತಿಯ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಫೆರೋಸೀನ್ ರಚನೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತದಲ್ಲಿನ ಎರಡು ಬೋರಾನ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಇನ್ನಷ್ಟು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧವೂ ಹೆಚ್ಚು ಬಲವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ತಂಡದ ಸಂಶೋಧಕರು, ಇದೇ ಅಣುವಿನ ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪವನ್ನೂ (ಐಸೋಮರ್) ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದರು. ಈ ಐಸೋಮರ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ರಿಂಗ್ ಲೋಹಕ್ಕೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಮೂಲ ಫೆರೋಸೀನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಾರದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಈ ರೀತಿಯ ಬಂಧನ ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ. ಬೋರಾನ್ ಅಣುಗಳು ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಬಲ್ಲವು ಎಂಬುದನ್ನು ಈ ಪರ್ಯಾಯ ರಚನೆಯು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

“ಕಳೆದ ಒಂದು ದಶಕದಲ್ಲಿ ಬೋರಾನ್‌ನ 2D ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಪುನರುಜ್ಜೀವ ಕಂಡುಬಂದಿದ್ದು, ಬೋರೋಫೀನ್‌ಗಳು, ದ್ವಿಪದರ ಬೋರೋಫೀನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬಹುಪದರ ಬೋರೋಫೀನ್‌ಗಳ ಕುರಿತಾದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಮುನ್ನಡೆಯುತ್ತಿವೆ. ಈ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ, ಲೋಹವನ್ನು ಸ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಚ್ ಮಾಡಲಾದ ಅಥವಾ ಲೋಹವನ್ನು ಮಧ್ಯಸ್ತರದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರುವ ದ್ವಿಪದರ ಮತ್ತು ಬಹುಪದರ ಬೋರಾನ್

ರಚನೆಗಳು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ವಾಸ್ತವವಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ,” ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯ ಸಂವಹನ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರಾದ ಜೆಮ್ಮಿಸ್ ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. ಇಂತಹ ವಸ್ತುಗಳು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಹಲವು ಆನ್ವಯಿಕತೆಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಫೀನ್‌ಗೆ ಪೈಪೋಟಿ ನೀಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿರಬಹುದು.

ಉಲ್ಲೇಖ:

ಮೊಹಾಪಾತ್ರ ಎಸ್, ಸಹಾ ಎಸ್, ಜೋಶಿ ಜಿ, ಗುಪ್ತಾ ಯು, ಪಟೇಲ್ ಡಿಕೆ, ಜೆಮ್ಮಿಸ್ ಇಡಿ, ಘೋಷ್ ಎಸ್ [Os(η5-B5H10)2]: A carbon-free analog of ferrocene, Science (2026). https://www.science.org/doi/10.1126/science.aed9192

ಸಂಪರ್ಕ:

ಸುಂದರ್ ಗೋಪಾಲ್ ಘೋಷ್
ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು
ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗ, ಭಾರತೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ ಮದ್ರಾಸ್ (ಐಐಟಿಎಂ)
ಇಮೇಲ್: sghosh@iitm.ac.in ಫೋನ್: +91-44-2257 4230

ಎಳುವತಿಂಗಲ್ ಡಿ ಜೆಮ್ಮಿಸ್
ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಅಧ್ಯಯನ ಪೀಠಸ್ಥರು- ಎ ಎನ್ ಆರ್ ಎಫ್
ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಭೌತ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ (ಐಪಿಸಿ)
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ)
ಇಮೇಲ್: jemmis@iisc.ac.in ಫೋನ್: +91-80-2293 3347

ಪರ್ತಕರ್ತರ ಗಮನಕ್ಕೆ:

ಎ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ. ಬಿ) ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.