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    Des chimistes synthétisent un nouveau catalyseur hybride organique-inorganique

    Crédit :Natalia Deryugina

    Les chimistes de RUDN ont synthétisé des complexes métalliques sur la base de la substance organo-élémentaire silsesquioxane qui se compose d'une partie organique et d'une partie inorganique. De tels systèmes hybrides peuvent être utilisés comme catalyseurs efficaces, par exemple, pour obtenir des alcools à partir d'alcanes. L'ouvrage a été publié dans le Chimie inorganique journal.

    Les paramètres physiques et chimiques de tout matériau ou substance sont limités et ne peuvent pas être améliorés à l'infini. Les scientifiques travaillent donc sur des matériaux hybrides qui combinent différents composants et démontrent donc de nouvelles propriétés. Dans la chimie moderne, une attention particulière est accordée aux composés constitués de centres métalliques et de « ponts » organiques qui les maintiennent ensemble. De tels objets ont un certain nombre de propriétés intéressantes et peuvent être utilisés à des fins industrielles :catalyse, stockage de gaz, séparation précise des substances mélangées. Ils peuvent également être utilisés pour créer des capteurs chimiques et des agents pour administrer des médicaments à leurs cibles dans le corps.

    Les substances organo-élémentaires hybrides telles que les silsesquioxanes sont constituées d'une chaîne principale inorganique Si-O-Si et d'une charpente organique d'atomes de Si. Des composés comme celui-ci peuvent se former lorsque des atomes métalliques sont ajoutés à des structures de carcasse dotées de propriétés catalytiques et magnétiques prometteuses. Les chimistes de RUDN ont suggéré une nouvelle approche de ces composés basée sur l'utilisation de substances formant des complexes supplémentaires (ligands).

    Les nouveaux produits ont été obtenus au cours d'une réaction d'auto-assemblage de silsesquioxane et de dichlorure de cuivre en présence de ligands organiques, la phénanthroline et la néocuproine. Dans le premier cas, les scientifiques ont observé le cas d'un « contrôle caché », car la phénanthroline a facilité la formation d'un composé de carcasse jusqu'alors inconnu, mais n'a pas été incluse dans le produit. L'utilisation du second ligand a conduit à un résultat inhabituel :le produit était constitué de plusieurs composants avec des atomes de cuivre répartis entre des ligands de nature différente, un composé d'oxygène (silsesquioxane) et un composé d'azote (néocuproïne). La première substance obtenue a été utilisée dans des réactions oxydantes de synthèse organique—amidation et fonctionnalisation d'alcanes et d'alcools.

    "Nous avons réussi à obtenir des objets inhabituels avec une concentration élevée de centres métalliques (dans ce cas, des atomes de cuivre) incorporés dans une matrice silicium-organique. Pour effectuer de telles réactions, nous avons utilisé divers ligands organiques modifiant les mécanismes standard de formation de la carcasse. Nous avons étudié le substances obtenues comme catalyseurs de réactions chimiques, et leur activité catalytique dans la réaction d'amidation s'est avérée assez élevée même à de très faibles concentrations (100 ppm dans le cuivre), " a déclaré Alexey Bilyachenko, co-auteur de l'ouvrage et directeur adjoint du United Institute of Chemical Research, RUDN.


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