Новости

7 Июля, 2020 11:04

Российские химики «поймали» молекулы хлора в твердые стабильные комплексы

Вид взаимодействия между атомами вещества оказывает огромное влияние на его химические и физические свойства. Новосибирские химики показали, что хлоридные комплексы теллура могут образовывать особые соединения, в которых оказываются «пойманы» молекулы хлора. Они обладают высокой стабильностью и могут использоваться для решения некоторых задач органического синтеза. Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в Chemistry European Journal, исследования поддержаны грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда.
Научный сотрудник лаборатории химии кластерных и супрамолекулярных соединений Андрей Усольцев. Источник: Сергей Адонин/ИНХ СО РАН
Модель первого соединения. Зеленым окрашены атомы хлора, серым — теллура. Пунктирной линией обозначена галогенная связь. Источник: Сергей Адонин/ ИНХ СО РАН
Модель второго высокостабильного соединения. Зеленым окрашены атомы хлора, серым — теллура. Пунктирной линией обозначена галогенная связь. Источник: Сергей Адонин/ИНХ СО РАН
3 / 4
Научный сотрудник лаборатории химии кластерных и супрамолекулярных соединений Андрей Усольцев. Источник: Сергей Адонин/ИНХ СО РАН
Модель первого соединения. Зеленым окрашены атомы хлора, серым — теллура. Пунктирной линией обозначена галогенная связь. Источник: Сергей Адонин/ ИНХ СО РАН
Модель второго высокостабильного соединения. Зеленым окрашены атомы хлора, серым — теллура. Пунктирной линией обозначена галогенная связь. Источник: Сергей Адонин/ИНХ СО РАН

Химическая промышленность не стоит на месте, и для проведения все более сложных процессов нужны новые, достаточно безопасные соединения, которые эффективно вступают в интересующие исследователя взаимодействия. Среди реакций органического синтеза процедура хлорирования имеет очень важное значение. Непосредственные продукты используются, например, в качестве хладагентов и растворителей. Они также служат основой производства самых разнообразных полимеров. В реакциях хлорирования фиксация хлора на поверхности подложек или включение его в твердые комплексы может позволить тратить этот газ более безопасно — в своем «обычном» состоянии он чрезвычайно ядовит.

Хлор, вместе с бромом, фтором и иодом, относятся к группе веществ, называемых галогенами. Новосибирские ученые из Института неорганической химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения РАН обнаружили, что хлоридные комплексы теллура (IV) способны образовывать супрамолекулярные полимеры — подобные системы обладают специфическими свойствами. Так, внутри исследуемых соединений молекулы галогена оказываются «пойманными» в твердом состоянии. Это возможно благодаря взаимодействиям особого рода — галогенной связи.

Для получения таких соединений новосибирские химики пропускали газообразный хлор через раствор соли теллура в соляной кислоте. Им удалось выделить два комплекса с «пойманным» хлором, строение которых было определено методом рентгеноструктурного анализа. В первом веществе отрицательно заряженные анионы [TeCl6]2- и молекулы дихлора Cl2 образуют одномерные цепочки, во втором же — более сложную, трехмерную структуру.

Первый комплекс неустойчив и распадается на воздухе в течение нескольких минут, второй же может храниться неделями в сухом виде. Исследователи показали, что это соединение проявляет аномальную термическую стабильность и не распадается даже при температурах более 100 ˚C.

«Наша работа носит фундаментальный характер, но мы полагаем, что гибридные полихлорид-хлорометаллаты можно использовать как удобные твердые хлорирующие реагенты для органического и неорганического синтеза. Мы пока не можем сказать, будет ли процесс идти быстрее, но здесь есть другие преимущества: это твердое, достаточно стабильное соединение, которое можно хранить безопаснее, чем баллон с хлором, и его проще дозировать», — заметил Сергей Адонин, руководитель проекта, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории химии кластерных и супрамолекулярных соединений Института неорганической химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения РАН.


17 Сентября, 2020
Создан программный комплекс для моделирования самосборки молекулярных слоев
Российские ученые разработали программу, которая позволяет моделировать процессы на поверхностях тве...
17 Сентября, 2020
Извержения вулканов станут более предсказуемыми
Российские ученые установили закономерности извержения вулканов, выявив влияние вязкости магмы на фо...