В ИФХЭ РАН изучили последовательность гомологичных соединений технеция
В лабораториях химии технеция и анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН синтезировали и изучили десять соединений технеция (+5) с пиразином, содержащие алкоксильные фрагменты — присоединенные через атом кислорода углеводородные цепочки разной длины, от CH3 до С10Н21. Ученые хотели проследить, как длина углеводородного заместителя влияет на стабильность и межмолекулярные взаимодействия внутри кристалла, который считается модельным материалом для изучения радиофармпрепаратов.
Рентгеноструктурный анализ, инфракрасная и УФ-спектроскопия и изучение методом порошковой рентгеновской дифракции показали, что все полученные соединения являются транс-изомерами. Кристаллы состоят из слоев. Внутри слоя молекулы связаны между собой через водородные связи C-H…Cl и C-H…N. Молекулы, принадлежащие к разным слоям, связываются через другую водородную связь:C-H…O.
В соединении, содержащем углеводородный заместитель CH3, большую роль играет пи-стекинг (взаимодействие между ароматическими кольцами). В других соединениях появляются галоген-пи взаимодействие, углерод-водород – пи-взаимодействие и другие слабые нековалентные взаимодействия. С увеличением длины углеводорода от CH3 до С10Н21 доля слабых контактов H…H в кристалле увеличивается с 28 до 59 процентов.
Алкоксильные «хвосты» не участвуют в создании водородных связей и ориентированы по направлению друг к другу. На непосредственное окружение атома технеция длина алкоксильных заместителей оказывает незначительное влияние.
«Интересно, что с увеличением длины алкоксильный фрагмент расталкивает друг от друга технеций-содержащие фрагменты, — сказал один из авторов работы, младший научный сотрудник лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН Антон Новиков. — Расстояние между слоями зависит от длины углеводорода. Зависимость эта нелинейная. После гептила расстояние резко увеличивается, возможно, из-за того, что более длинные, чем C8H17, углеводородные заместители ориентируются перпендикулярно плоскости TcN2Cl2 (фрагмента, содержащего технеций)».
Можно было ожидать, что комплексы с большим углеводородным заместителем будут менее устойчивы. Расчеты энергии межмолекулярных взаимодействий показали, что наименьшую энергию молекулярных взаимодействий имеют комплексы с алкоксильной группой из 10 атомов углерода. Эксперименты по термическому разложению комплексов подтвердили, что с увеличением длины алкоксильного фрагмента линейно уменьшается температура деградации. Ароматическое кольцо во всех синтезированных комплексах, кроме одного, расположено в той же плоскости, где и содержащий технеций фрагмент. Оно по-разному ориентировано относительно осей Cl-Tc-Cl (фрагмента, содержащего технеций).
«Ранее мы изучали, как положение атома азота в ароматическом кольце будет влиять на устойчивость комплексного соединения с технецием, — рассказал Антон Новиков. — Выяснилось, что, если два атома азота находятся в кольце рядом, то образуются мостиковые соединения, которые менее устойчивы. По результатам той работы для дальнейших экспериментов мы выбрали пиразин, как способный образовать наиболее устойчивые соединения».
В ходе синтеза ученые смешивали спиртовой раствор пиразина, пертехнетат и соляную кислоту. В новом соединении технеций был восстановлен до степени окисления (+5). Соединения технеция (+5) активно изучаются, поскольку эти соединения востребованы в производстве радиофармпрепаратов и при выделении технеция. Комплексные соединения технеция с ароматическими кольцами могут быть использованы как модели для изучения взаимодействия технеция с различными биологическими молекулами (белками, аминокислотами и другими).
Молекулярная структура полученных соединений / © Пресс-служба ИФХЭ РАН
Органические и органометаллические соединения, содержащие в своей структуре гетероциклы, часто демонстрируют бактерицидные, цитотоксические, тератогенные, канцерогенные и другие нежелательные свойства. Гидроксильные и алкоксильные заместители в молекулах радиофармпрепаратах способны уменьшить прямой и косвенный отрицательный эффект. Комплексные соединения технеция с алкоксильными группами могут быть использованы для целевого синтеза радиофармпрепаратов.
«Знания о роли нековалентных взаимодействий в комплексных соединениях технеция (+5) с алкоксильными заместителями помогают понять поведение радиофармпрепаратов в живых организмах, — сказал Антон Новиков. — В биологии и медицине эти взаимодействия очень важны, потому что комплексное соединение фиксируется в организме там, где оно может эти связи образовать. Мы впервые провели эксперименты со всей последовательностью гомологичных углеводородов от СH3 до С10Н21, чтобы понять, какие слабые нековалентные взаимодействия возникают в соединениях».
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?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
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