Краун-эфиры помогут извлекать металлы в 30 раз эффективнее
Ученые ИФХЭ РАН с коллегами из Федерального Кольского научного центра, МГУ, РУДН и МХТУ имени Д. И.Менделеева впервые синтезировали восемь комплексных соединений (солей аммония с тетраэдрическим моноанионом) с краун-эфирами в качестве лигандов и исследовали их кристаллическую структуру. Эксперименты проводились с технецием, рением, осмием и хромом в роли центральных атомов.
Все полученные кристаллы относятся к моноклинной сингонии. Все атомы металлов в этих соединениях находятся в высших степенях окисления: Re и Tc – в степени окисления +7, Cr в степени окисления +6 и Os в степени окисления +8.
С тех пор, как в конце 1960-х годов были открыты краун-эфиры, эти соединения нашли применение в экстракции и разделении химических элементов, органическом синтезе, супрамолекулярной химии и других, не менее перспективных и захватывающих, областях. Однако до настоящего времени не было изучено взаимодействие краун-эфиров с соединениями аммония в комплексах с тетраэдрическими моноанионами для переходных металлов.
Тетраэдрический моноанион имеет форму равносторонней треугольной пирамиды (тетраэдра). В центре пирамиды находится атом металла, а в вершинах – атомы окислителей (кислорода, но иногда один из атомов кислорода может быть замещен атомом галогена). В работе были изучены отрицательные анионы с центральным атомом металла TcO4, ReO4, CrO3F, OsO3N, CrO3Cl, CrO3Br, а также отрицательные анионы с неметаллическими центральными атомами — BF4 и ClO4.
Добавление краун-эфиров вызвало увеличение размеров кристаллов и включило в систему нековалентных межмолекулярных взаимодействий новые водородные связи. Аммоний встраивался внутрь кольца краун-эфира. Во всех случаях водородные связи формировались на вершинах тетраэдра.
Анализ методом сфер Хиршфельда показал, что размер тетраэдрического аниона влияет на формирование межмолекулярных нековалентных взаимодействий в кристаллах до такой степени, что меняется сам тип преобладающих в кристалле связей. Например, между двумя пертехнетат-ионами «встроилась» молекула воды, образуя водородные связи. Зато перренаты продемонстрировали большой вклад анион-анионных взаимодействий: тетраэдры взаимодействовали друг с другом сильнее, чем с краун-эфиром.
«Рений принято считать нерадиоактивным аналогом технеция, из-за чего в научном мире возникла тенденция проводить эксперименты с рением и затем экстраполировать их результаты для технеция, — отметил научный сотрудник лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН Антон Новиков. — Данная работа в очередной раз показала, что соединения рения и технеция могут сильно отличаться».
«Поскольку размер аниона, как выяснилось, играет решающую роль при формировании нековалентных межмолекулярных взаимодействий, очень интересно, как изменится кристаллическая структура и физические свойства вещества, когда мы перейдем к тетраэдрам большего размера, в вершинах которых, например, находятся не атомы кислорода, а атомы серы», — рассказал научный сотрудник лаборатории химии технеция ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Михаил Волков.
Эксперименты по термической деструкции показали, что, чем больше окислительный потенциал тетраэдрического аниона, тем быстрее разрушается соединение. Наименее стабильным оказалось комплексное соединение осмия, наиболее стабильным – рения.
Также было показано, что добавление краун-эфиров значительно повышает растворимость и коэффициент дистрибуции пертехнетат-иона в водном растворе хлороформа. «При добавлении краун-эфиров из воды в хлороформ перешло в 30 раз больше технеция, чем без них, — отметил Михаил Волков. — Этот результат может представлять интерес для извлечения Tc, Os и Re из разбавленных растворов, а также для улучшения переноса галоген-хроматных окислителей в неводные среды».
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда.
Telegram 
Дзен 
VK Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно