В ИФХЭ РАН синтезировали и исследовали новые гексагалотехнетаты
Ученые ИФХЭ РАН синтезировали восемь новых гексагалотехнетатов (для галогенов фтора, хлора и брома) с различными органическими катионами, определили их кристаллическую структуру и провели термолиз новых соединений. Для синтезированных молекул и для аналогичных соединений технеция и рения, описанных в научной литературе, был проведен сравнительный анализ нековалентных взаимодействий в катионах и анионах в зависимости от органического катиона и атома галогена.
Результаты опубликованы в журнале Королевского химического общества (Великобритания) Dalton Transactions. Работа поддержана РНФ. «Мы ставили задачей исследовать и систематизировать межмолекулярные нековалентные взаимодействия в структурах гексагалотехнетатов, — рассказал один из авторов работы, младший научный сотрудник лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН Антон Новиков. — Знания об этих взаимодействиях позволяют делать выводы о химических свойствах молекулы, о ее устойчивости, реактивности и так далее. Также мы хотели понять, действительно ли гексагалотехнетаты по своим свойствам эквивалентны аналогичным соединениям рения, и действительно ли можно в экспериментах заменить технеций рением».
Последние 20 лет количество экспериментальных научных работ по химии технеция постоянно уменьшалось. Большинство исследователей ограничиваются экспериментами с ближайшим аналогом технеция — рением, который не является радиоактивным элементом, не требует специального оборудования и мер предосторожности и может изучаться в любой лаборатории. В Кембриджском банке структурных данных (кристаллических структур, содержащих органический фрагмент) описано около сотни гексагалоренатов и около десяти аналогичных соединений технеция.
Расчеты поверхностей Хиршфельда (современный метод анализа нековалентных взаимодействий) для синтезированных соединений показали, что доля галоген···H/H···галоген взаимодействий (которые обычно отвечают за водородные связи) уменьшалась при переходе от фторидов к бромидам, что может быть связано с увеличением размера атома галогена. Уменьшение этого типа взаимодействий также наблюдалось в соединениях со сложными ароматическими фрагментами, которые вступают не только в водородные связи, но и в другие нековалентные взаимодействия с анионами.
Эксперименты показали, что структуры гексагалотехнетатов в значительной степени определяются примесями, в том числе кристаллизационными молекулами воды и галогенид-анионами. Для ряда соединений между катионом и молекулой воды образовывались сильные водородные связи типа N-H…O. Таким образом, вода действовала как клей, соединяя слои кристалла. При высушивании происходила потеря кристаллизационной воды, и кристалл разрушался.
«Примеси — кристаллизационная вода, например, при потере которой кристалл разрушается — оказывают большее влияния на кристалл, чем атом галогена или металл, — сказал Антон Новиков. — Поскольку взаимодействие с примесями для рения и технеция может отличаться, возможно существование таких соединений технеция, которые не изоморфны аналогичным соединениям рения».
При нагревании в восстановительной атмосфере с небольшим количеством водорода выяснилось, что первым разрушается органический катион. Происходит последовательное восстановление технеция. Ход термолиза не зависит от того, какой именно галоген использован. Наиболее интересные результаты показал термолиз гексабромотехнетата тетраметиламмония ((CH3)4N)2TcBr6. Сначала от молекулы отщепились два катиона тетраметиламмония и два атома брома. Предположительно образовалось нелетучее соединение TcBr4, в котором технеций восстановился из степени окисления +6 до степени окисления +4. На следующем этапе технеций восстановился до степени окисления +2 с образованием нелетучего TcBr2 и с выделением двухатомного брома.
При дальнейшем нагревании образовалось новое соединение; удалось показать, что оно содержит одинаковое число атомов брома и технеция. Таким образом, технеций в нем восстановлен до степени окисления +1. В литературе не описано соединение TcBr. Вероятно, было получено более сложное соединение, содержащее также некоторое количество атомов водорода. Возможно, это кластерное соединение, в котором технеций имеет переменную степень окисления, и присутствует также металлический технеций в степени окисления 0.
Анализ кристаллографической базы показал, что в примерно 35 процентов случаев при образовании гексабромо- и гексахлоро- технетатов и ренатов происходит захват молекулы растворителя при кристаллизации гексагаллометаллата. Незначительность выборки (около сотни структур для рения) не позволяет делать определенные выводы.
«В настоящее время технеций, за исключением медицинского технеция, нигде не применяется, но он мог бы найти свое место во многих областях. При трансмутации технеция в ядерном реакторе можно получить моноизотопный рутений — очень перспективный материал для микроэлектроники, — объяснил Антон Новиков. — Кроме того, технеций можно использовать в качестве катализатора для водородной энергетики. Из-за низкого потенциала технеция платина осаждается на нем очень медленно, что позволяет точно контролировать процесс осаждения.
Радиоактивность технеция может идти на пользу процессу, потому что быстрые электроны регенерируют катализатор, что позволит решить одну из проблем водородной энергетики — отравление катализатора угарным газом».
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Современные люди проводят днем неподвижно столько же времени, сколько и охотники-собиратели. Но делают это сидя, а не на корточках, как их предки. Физиология человека не адаптирована к сидению, а физические возможности цивилизованных людей — к длительному пребыванию на корточках. Теперь исследователи рассчитали часть цены, которую мы платим за проблему длительного сидения.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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