Un chimiste de RUDN a obtenu un composé avec un nouveau type structurel contenant des atomes de métaux (cuivre et sodium) dans une structure de carcasse et qui a la forme d'un casque de vélo. Le composé présente une activité catalytique dans deux importantes réactions de synthèse organique. Le développement peut être utilisé pour créer de nouveaux catalyseurs pour l'industrie chimique. L'ouvrage a été publié dans le Opérations Dalton journal.

Un domaine prometteur de la chimie moderne est la formation de systèmes moléculaires complexes contenant un ensemble de métaux au sein d'une structure. Pour obtenir efficacement un tel objet, les chercheurs utilisent plusieurs types de ligands (substances entourant les atomes métalliques). Par exemple, les scientifiques ont déjà obtenu des complexes polymétalliques dans lesquels des ligands coordonnent des métaux avec différents centres (azote/soufre, phosphore/azote, etc). En utilisant cette approche, les chercheurs peuvent développer des objets avec des propriétés différentes.

Un chimiste de RUDN et des collègues russes et français ont synthétisé un nouveau produit de carcasse à base d'atomes de cuivre et de sodium. Le composé contient également deux types de charpente pour les métaux :une oxygène (ligand siloxane) et une azote (bipyridine). Pour développer un ligand silicium-organique, une réaction d'interaction entre un simple composé organique de silicium appelé phényltriméthoxysilane PhSi(OCH 3 ) 3 et de la soude a été réalisée en solution. Puis, du dichlorure de cuivre et le second ligand (le composé organique bipyridine contenant deux atomes d'azote qui forment rapidement des complexes avec les métaux) ont été ajoutés à la solution.

Le composé cible a été obtenu après avoir trouvé le rapport correct entre les agents de réaction et l'environnement correct pour la réaction/cristallisation. Des études structurelles aux rayons X ont montré une géométrie moléculaire inhabituelle du produit, un rapport rare entre les métaux de la carcasse (5 atomes de cuivre et 1 atome de sodium), et des réactions intermoléculaires inhabituelles entre les carcasses voisines dans le cristal. Ils sont unis dans le système dit supramoléculaire en raison de l'interconnexion des cycles aromatiques du ligand azoté.

« Nous avons obtenu un nouveau type de complexe métallique de carcasse avec des centres d'azote et d'oxygène dans le cadre d'ions cuivre et sodium. Ce type de liaison forme une architecture moléculaire inhabituelle qui ressemble à un casque de vélo. Nous pensons que notre approche - la construction de métal complexes utilisant différents types de ligands - peuvent être développés et améliorés, et nous nous attendons à obtenir des objets chimiques auparavant inconnus. De plus, une telle structure mixte d'atomes métalliques peut jouer un rôle positif dans la catalyse en soutenant leur activité, " dit Alexey Bilyachenko, un co-auteur de l'ouvrage, un candidat en chimie, et un membre du personnel de RUDN.

Au cours de la deuxième étape de l'étude, les scientifiques ont mesuré l'activité catalytique du nouveau composé dans les réactions d'oxydation et d'amidation. Le "casque de vélo" s'est avéré efficace dans la catalyse de réaction du cyclohexane et du n-heptane avec les peroxydes, ce qui est un résultat prometteur pour l'obtention de produits d'oxydation réactifs. De tels produits peuvent en outre être utilisés pour obtenir divers matériaux, y compris les polymères. Le «casque» a également montré une activité élevée dans les réactions entre l'alcool benzylique et les amines. La réaction est d'une grande importance en tant que source d'amides (composants de médicaments). Le «casque» est resté actif en catalyse même lorsqu'il est utilisé en petites quantités (0,4 % en mole de cuivre).