Химики СПбГУ нашли новый способ стабилизации комплексов одновалентной меди

Дата публикации: 28 апреля 2023

Ученые из России и Испании впервые использовали эффект нековалентного хелатирования для синтеза новых соединений одновалентной меди. Это позволило обнаружить новый способ стабилизации металла и уменьшить влияние кислорода на медь. В будущем этот эффект может быть применен для синтеза металлорганических систем и использован в промышленности. Результаты работы, поддержанной грантом РНФ, опубликованы в международном научном журнале Inorganic Chemistry.

Комплексы одновалентной меди (медь (I)) — химические соединения, которые сегодня применяются для катализа многих органических реакций, включая востребованные в биомедицинских исследованиях реакции. В 2022 году Нобелевская премия по химии была присуждена именно за разработку такой реакции медь-катализируемого азид-алкинового циклоприсоединения. Это так называемая клик-химия, предполагающая быстрое протекание химических реакций, что активно используется, например, для создания меченых белков.

В настоящее время комплексы меди (I) активно изучаются как возможная альтернатива дорогостоящим соединениям платины и иридия при производстве оптоэлектронных материалов. Однако такие соединения наименее стабильны на воздухе — при контакте с кислородом начинается реакция окисления меди. Сегодня химики активно изучают возможность повышения стабильности комплексов за счет образования циклов, содержащих атомы металла. Такой эффект, называемый хелатным, позволяет решить эту проблему и дает возможность использования соединений меди (I) в производстве.

Коллектив химиков из Санкт-Петербургского государственного университета и Томского политехнического университета при участии коллег из Университета Балеарских островов (Испания) нашел новый подход к стабилизации комплексов одновалентной меди за счет нековалентного хелатирования, то есть увеличения стабильности меди, благодаря содействию нековалентных связей.

Настоящие джинсы из Америки в Нижнем Новгороде. Магазин "Джинсы Америки". Нижний Новгород. Ул. Рождественская 46.

«Нам удалось обнаружить, что формирование супрамолекулярного цикла за счет галогенных связей между катионами поливалентных галогенов и 1,2,4-оксадиазольными лигандами, окружающими атом меди (I), повышает стабильность итоговых комплексов. Иначе говоря, нековалентные связи между областями положительного заряда на атоме галогена и атомами кислорода лигандов позволяют достичь большей стабильности металлсодержащего соединения. Можно условно представить, что благодаря нековалентным связям частички комплекса, которые окружают медь, крепче удерживают атом металла, защищая его от каких-либо воздействий», — объяснил руководитель исследования, старший преподаватель кафедры физической органической химии СПбГУ Сергей Байков.

Как отметил ученый, соединения поливалентных галогенов сегодня активно изучаются в качестве «доноров» таких связей, поскольку в подобных соединениях на атоме галогена находится две области положительного заряда, что позволяет образовывать сразу несколько галогенных связей. Стоит отметить, что галогенные связи уже нашли широкое применение в материаловедении и используются для повышения эффективности светоизлучающих устройств, стабилизации различных взрывчатых веществ, а также для очистки воды и химических продуктов от опасных загрязнителей.

«По сути, мы впервые обозначили эффект нековалентного хелатирования и применили его в синтезе новых соединений одновалентной меди. Есть все основания полагать, что такой подход с использованием катионов на основе йода и брома в качестве стабилизирующих противоионов сможет найти применение в синтезе и других металлорганических систем», — дополнил Сергей Байков.

Сейчас научный коллектив химиков Санкт-Петербургского университета продолжает работу по изучению каталитических свойств полученных соединений и возможностей применения нековалентного хелатирования для синтеза других комплексных соединений. Работа проводится при грантовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-73-10031).

Для информации

Санкт-Петербургский государственный университет — первый университет России — был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт-Петербургский университет отметит свой 300-летний юбилей.

План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300-летия СПбГУ, которое провел заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт со специальным дизайном, создание почтовых марок, посвященных истории первого университета России, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. Кроме того, Университет запустил сайт, посвященный предстоящему празднику, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях подготовки к юбилею.

Информационная служба Всероссийского портала  "Молодой специалист" msrabota.ru

Поделиться: