RUDN -kemister och deras kollegor har utvecklat en innovativ metod för kristallisering för att producera en ny komplex kvicksilverförening med hybrid organiska och oorganiska ligander och en mycket ovanlig struktur. Sådana föreningar kan användas för att skapa molekylära maskiner - molekyler som kan arbeta mekaniskt. Resultaten publicerades i Oorganisk kemi .

I det här arbetet, forskare syntetiserade ämnen som kallas koordinationskomplex, som innehåller koordineringskemiska bindningar skapade mellan acceptor- och givaratomer med ett gemensamt elektronpar. Dessa komplex producerades genom den solvometriska metoden med hjälp av ökat tryck, och vid temperaturer över kokpunkten vid normalt atmosfärstryck.

För att få denna förening, forskarna använde icke-kovalenta interaktioner (väte- och halogenbindningar) för att montera molekylära byggstenar i supramolekylära arkitekturer med exakta dimensioner, topologier och motiv. "Vi demonstrerar sammansättningar bildade av en kombination av flera icke -kovalenta interaktioner, inklusive staplingsinteraktioner mellan kelatringarna och flera anjoniska koligander, konventionella π-π-interaktioner, och σ-hålsbaserade kalkogenbindningsinteraktioner, "sa den ledande författaren Ghodrat Mahmoudi, biträdande professor i oorganisk kemi, RUDN University. "Vi utökade vår forskning och gjorde den mer specifik för att få en bättre förståelse för den roll som icke-kovalenta interaktioner spelar i kemi. Denna forskning är en logisk fortsättning på vårt arbete med analys och karakterisering av anjon-π, och π-håls interaktioner i metallkomplex. Ämnet är av stort intresse för experter på oorganisk kemi. Våra resultat skulle bidra till att utöka kunskapen om dessa interaktioner. "

Dock, detta arbete har tillämpning på ett annat område, bortsett från grundläggande oorganisk koordinationskemi - nämligen i supramolekylär kemi, som rör "övermolekylära" interaktioner. Denna gren av kemi studerar mer komplexa system bundna av icke-kovalenta interaktioner.

Den anmärkningsvärda egenskapen hos komplexen som produceras i denna forskning är deras förmåga att bilda koordinationspolymerer som inte stoppar processen i detta skede. Dessa polymerer kan bilda självmonterade två- och tredimensionella supramolekylära retikulära arkitekturer om de ligger i en annan lösning. Den här egenskapen kan komma att användas vid tillverkning av molekylära maskiner.

Forskarna studerade kemiska egenskaper hos dessa nya material med hjälp av elementanalys (detektering av massinnehållet i olika kemiska element i en förening och deras förhållande), infraröd spektroskopi (denna metod gör det möjligt för forskare att hitta särskilda element i kombination på grund av deras olika ljusabsorberande kapacitet), och enkristallröntgendiffraktometri, som visar föreningens struktur genom röntgendiffraktionen av denna struktur.

Förutom experimentella mätningar, kemisterna utförde Density Functional Theory -beräkningar, en metod som tillät dem att beräkna elektronisk molekylstruktur med vågfunktioner hos atomer. Denna teori användes för att undersöka strukturen för de nya föreningarna. En sådan kombination av metoder gjorde det möjligt att öka noggrannheten i resultaten.

Teamet har också systematiskt studerat påverkan av halogenid/pseudohalidliganderna (de föreningar som fungerar som donatorer av elektronparet) och metallsalter på produkternas kemiska och strukturella identitet.