Un químico de la RUDN ha obtenido un compuesto con un nuevo tipo estructural que contiene átomos de metales (cobre y sodio) en una estructura de carcasa y que tiene la forma de un casco de bicicleta. El compuesto muestra actividad catalítica en dos importantes reacciones de síntesis orgánica. El desarrollo se puede utilizar para crear nuevos catalizadores para la industria química. El trabajo fue publicado en el Transacciones de Dalton diario.

Un área prometedora de la química moderna es la formación de sistemas moleculares complejos que contienen un conjunto de metales dentro de una estructura. Para obtener efectivamente tal objeto, los investigadores utilizan varios tipos de ligandos (sustancias que rodean a los átomos metálicos). Por ejemplo, Los científicos ya han obtenido complejos polimetálicos en los que los ligandos coordinan metales con diferentes centros (nitrógeno / azufre, fósforo / nitrógeno, etc). Usando este enfoque, los investigadores pueden desarrollar objetos con diferentes propiedades.

Un químico de la RUDN y colegas rusos y franceses han sintetizado un nuevo producto de carcasa a base de átomos de cobre y sodio. El compuesto también contiene dos tipos de estructura para los metales:una de oxígeno (ligando de siloxano) y una de nitrógeno (bipiridina). Para desarrollar un ligando orgánico de silicio, una reacción de interacción entre un compuesto orgánico de silicio simple llamado feniltrimetoxisilano PhSi (OCH ₃ ) ₃ y se llevó a cabo hidróxido de sodio en solución. Luego, Se añadieron a la solución dicloruro de cobre y el segundo ligando (el compuesto orgánico bipiridina que contiene dos átomos de nitrógeno que forman rápidamente complejos con los metales).

El compuesto objetivo se obtuvo después de encontrar la proporción correcta entre los agentes de reacción y el entorno correcto para la reacción / cristalización. Los estudios estructurales de rayos X mostraron una geometría molecular inusual del producto, una relación rara entre los metales en la carcasa (5 átomos de cobre y 1 átomo de sodio), y reacciones intermoleculares inusuales entre los cadáveres vecinos en el cristal. Están unidos en el llamado sistema supramolecular debido a la interconexión de anillos aromáticos del ligando de nitrógeno.

"Hemos obtenido un nuevo tipo de complejo metálico de carcasa con centros de nitrógeno y oxígeno en el marco de los iones de cobre y sodio. Este tipo de unión forma una arquitectura molecular inusual que se asemeja a un casco de bicicleta. Creemos que nuestro enfoque:la construcción de metal complejos que utilizan diferentes tipos de ligandos:se pueden desarrollar y mejorar, y esperamos obtener objetos químicos previamente desconocidos. Es más, tal estructura mixta de átomos metálicos puede desempeñar un papel positivo en la catálisis al respaldar su actividad, "dice Alexey Bilyachenko, un coautor del trabajo, un candidato de química, y un miembro del personal de la RUDN.

Durante la segunda etapa del estudio, los científicos midieron la actividad catalítica del nuevo compuesto en reacciones de oxidación y amidación. El "casco de bicicleta" demostró ser eficaz en la catálisis de la reacción de ciclohexano y n-heptano con peróxidos, que es un resultado prometedor para la obtención de productos reactivos de oxidación. Dichos productos se pueden utilizar además para obtener diversos materiales, incluidos los polímeros. El 'casco' también mostró una alta actividad en las reacciones entre el alcohol bencílico y las aminas. La reacción es de gran importancia como fuente de amidas (componentes de medicamentos). El 'casco' permaneció activo en la catálisis incluso cuando se usó en pequeñas cantidades (0,4% en moles de cobre).