Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Высшей школы экономики научились синтезировать новые органо-неорганические гибриды при комнатной температуре в водной среде. Результаты исследования опубликованы в журнале Inorganic Chemistry.
В работе изучались слоистые гидроксиды, содержащие редкоземельные элементы (РЗЭ). Эти соединения устроены как многослойная структура, в которую можно встраивать и закреплять отрицательно заряженные ионы.
Ранее в качестве таких ионов использовались только относительно простые анионы, происходящие от органических или неорганических кислот. В этом исследовании впервые удалось внедрить в структуру слоистых гидроксидов, содержащих РЗЭ, не простые ионы, а сложные комплексы меди на основе малоновой кислоты, отличающиеся сложным строением.
Медь(II)-малонатные комплексы не только обладают отрицательным зарядом, необходимым для их закрепления в структуре слоистых гидроксидов РЗЭ, но и схожи по своим свойствам с малонатами других переходных металлов, которые представляют собой соединения с высокой химической стабильностью.
Предложенные нами универсальные синтетические подходы позволят создавать широкий ряд гибридных веществ с пространственным разделением слоев переходных и редкоземельных металлов. Сочетание в одном соединении как переходных, так и редкоземельных элементов с уникальными физическими свойствами дает возможность использовать такие структуры для создания новых люминесцентных датчиков, систем записи информации, а также многих практически важных материалов.
В ходе исследования были не только созданы уникальные и сложносоставные материалы, но и была подтверждена их структура методом математического моделирования. Было обнаружено, что комплексы меди, внедренные между слоями гидроксида редкоземельного элемента, имеют искаженную структуру. Это вызвано тем, что, находясь в узком пространстве между слоями, комплексы меди сближаются настолько, что начинают взаимодействовать друг с другом, образуя более крупные структуры — димеры.
Проведенная учеными работа открывает новые перспективы для создания гибридных материалов, сочетающих переходные и редкоземельные металлы с заранее определенными свойствами. Она также вносит значительный вклад в развитие химии гибридных соединений, как неорганических, так и координационных.
Ранее Наука Mail сообщала о новом средстве борьбы с раком печени.
