En RUDN-kemist har erhållit en förening med en ny strukturell typ som innehåller atomer av metaller (koppar och natrium) i en stomstruktur och som är formad som en cykelhjälm. Föreningen uppvisar katalytisk aktivitet i två viktiga organiska syntesreaktioner. Utvecklingen kan användas för att skapa nya katalysatorer för kemisk industri. Verket publicerades i Dalton transaktioner tidning.

Ett lovande område inom modern kemi är bildandet av komplexa molekylära system som innehåller en uppsättning metaller inom en struktur. För att effektivt få ett sådant föremål, forskare använder flera typer av ligander (ämnen som omger metallatomer). Till exempel, forskare har redan erhållit polymetalliska komplex där ligander koordinerar metaller med olika centra (kväve/svavel, fosfor/kväve, etc). Genom att använda detta tillvägagångssätt, forskare kan utveckla föremål med olika egenskaper.

En RUDN-kemist och ryska och franska kollegor har syntetiserat en ny slaktkroppsprodukt baserad på koppar- och natriumatomer. Föreningen innehåller också två typer av ramar för metaller - en syrgas (siloxanligand) och en kväve (bipyridin). För att utveckla en kiselorganisk ligand, en reaktion av interaktion mellan en enkel kiselorganisk förening som kallas fenyltrimetoxisilan PhSi(OCH) ₃ ) ₃ och natriumhydroxid utfördes i en lösning. Sedan, koppardiklorid och den andra liganden (den organiska föreningen bipyridin innehållande två kväveatomer som snabbt bildar komplex med metaller) sattes till lösningen.

Målföreningen erhölls efter att det korrekta förhållandet mellan reaktionsmedlen och den korrekta miljön för reaktionen/kristallisationen hittats. Röntgenstrukturstudier visade en ovanlig molekylär geometri av produkten, ett sällan förekommande förhållande mellan metaller i slaktkroppen (5 atomer koppar och 1 atomer natrium), och ovanliga intermolekylära reaktioner mellan grannkropparna i kristallen. De är förenade i det så kallade supramolekylära systemet på grund av sammankopplingen av aromatiska ringar i kväve-liganden.

"Vi har erhållit en ny typ av slaktkroppsmetallkomplex med kväve- och syrecentra inom ramen för koppar- och natriumjoner. Denna typ av bindning bildar ovanlig molekylär arkitektur som liknar en cykelhjälm. Vi tror att vårt tillvägagångssätt - konstruktionen av metall komplex som använder olika typer av ligander – kan utvecklas och förbättras, och vi förväntar oss att skaffa tidigare okända kemiska föremål. Dessutom, ett sådant blandat ramverk av metallatomer kan spela en positiv roll i katalys genom att stödja deras aktivitet, " säger Alexey Bilyachenko, medförfattare till verket, en kandidat i kemi, och en RUDN -anställd.

Under det andra steget av studien mätte forskarna den katalytiska aktiviteten hos den nya föreningen i oxidations- och amideringsreaktioner. "Cykelhjälmen" visade sig vara effektiv vid katalys av reaktion mellan cyklohexan och n-heptan med peroxider, vilket är ett lovande resultat för att erhålla reaktiva oxidationsprodukter. Sådana produkter kan vidare användas för att erhålla olika material, inklusive polymerer. "Hjälmen" visade också hög aktivitet i reaktioner mellan bensylalkohol och aminer. Reaktionen är av stor betydelse som källa till amider (komponenter i läkemedel). "Hjälmen" förblev aktiv i katalys även när den användes i små mängder (0,4 mol% koppar).