Революционная молекула: девять атомов технеция
Ученые синтезировали уникальное вещество: молекула объединяет девять атомов технеция в кольцо, где три атома имеют степень окисления +4, а шесть — +4,5. Это первый пример для элементов подгруппы марганца со степенью окисления +4,5 и лишь четвертый случай кластерного соединения с нечетным числом атомов металла в истории химии. Исследование включало дифракцию рентгеновских лучей, порошковую рентгенографию, ИК-, УФ-спектроскопию и термогравиметрию.
Искусство создания кольца
Кольцевая структура была получена сольвотермическим способом из технециевой кислоты и трихлоруксусного ангидрида. В процессе синтеза технеций последовательно восстанавливался от +7 до +4, параллельно формируя олигомерную цепь. Присоединение девятого атома привело к разрыву цепи и образованию замкнутого кольца.
Удивительные свойства соединения
Вещество демонстрирует феноменальную растворимость в двадцати различных растворителях и сохраняет стабильность в растворах до 130°С. Дальнейший нагрев активирует восстановление, образуя желто-оранжевые кристаллы карбонила одновалентного технеция.
Мнение эксперта: Михаил Волков о значимости открытия
"Кольцевые структуры с нечетным числом атомов металла — редчайшее явление. Если кольцо состоит из одного металла, как наш технеций, атомы неизбежно имеют разные степени окисления, — пояснил кандидат химических наук Михаил Волков из ИФХЭ РАН. — Подтвердив формулу, мы внесли её в Кембриджскую базу данных — фундамент для будущих исследований".
Перспективы для науки и технологий
Металлические кольцевые комплексы открывают фантастические возможности! Их уникальное строение позволяет создавать молекулярные магнетики (проявляющие суперпарамагнетизм при низких температурах) и молекулярные холодильники (поглощающие тепло в магнитном поле).
Прорывные применения и будущие исследования
Эти материалы найдут применение в квантовых вычислениях, устройствах памяти, криогенике и даже биомедицине — для температурного контроля клеток в онкотерапии. "Изучение только стартовало, — делится планами Михаил Волков. — Отличная растворимость пока осложняет анализ, но мы найдем способ перекристаллизации для глубокого изучения всех свойств!"
Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Источник: naked-science.ru
