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 Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.
Биологи открыли новый вид рептилий и присвоили ему научное имя Acanthosaura syrax — в честь желтой драконицы Сиракс, на которой в сериале «Дом Дракона» летала королева Рейнира Таргариен. Авторы исследования признались, что такое название не просто дань популярному фэнтези: крошечное существо действительно поразительно напоминает экранную тезку.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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