В СПбГУ открыли новый вид нековалентной связи в «чистом виде»

Химики Санкт-Петербургского государственного университета и Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН создали кристаллы, в которых атомы ртути связаны с атомами платины.

Результаты исследования опубликованы в журнале CrystEngComm.

Нековалентные взаимодействия в химии — это силы притяжения между молекулами или их частями. Они важны в биологических системах, например, при обмене веществ или хранении генетической информации.

Структура молекулы ДНК основана на двух типах нековалентных взаимодействий: водородных связях и π-π стэкинге.

Водородные связи и π-π стэкинг обеспечивают стабильность ДНК, а также необходимы для репликации и транскрипции. Без этих нековалентных взаимодействий жизнь была бы невозможна.

Существуют и другие нековалентные взаимодействия, важные для формирования структуры веществ. Они называются «именными» по группам элементов, которые участвуют в их образовании: галогенная (с участием галогенов), пниктогенная (с участием элементов 15-й группы) и халькогенная (с участием химических элементов 16-й группы).

Недавно была открыта сподиевая связь, которая называется так от латинского слова «spodium», что означает „цинковая зола“ или „цинковый прах“. В образовании этой связи участвует цинк (Zn) — первый элемент 12-й группы Периодической таблицы химических элементов.

Дмитрий Иванович Менделеев — выдающийся учёный, создатель периодической таблицы химических элементов. 8 февраля 2024 года исполнилось 190 лет со дня его рождения.

В честь этого события Санкт-Петербургский университет организовал онлайн-выставку «Д. И. Менделеев — три службы Родине». Также на сайте Научной библиотеки имени М. Горького СПбГУ проходит виртуальная выставка, посвящённая научной работе учёного в стенах университета. На ней представлены редкие издания: „Основы химии“, „Аналитическая химия“, „Органическая химия“, кандидатская и магистерская диссертации.

Учёные Санкт-Петербургского университета создали кристаллы, в которых атомы ртути связаны с атомами платины или палладия.

Даже положительно заряженный металл может отдавать электроны. Это происходит благодаря заполненным d-орбиталям. Такое необычное поведение металла позволяет создавать уникальные материалы и соединения с заданными свойствами, — рассказал Антон Рожков, старший научный сотрудник СПбГУ (кафедра физической органической химии).

Учёные впервые получили «чистую» сподиевую связь, не осложнённую другими взаимодействиями. Это как услышать один инструмент в оркестре.

Такая связь оказалась прочной: от 11 до 15 ккал/моль (для сравнения: средняя водородная связь в ДНК имеет энергию около 3−7 ккал/моль). Эти результаты помогут создать новые катализаторы, сенсоры и материалы для электроники будущего.

Иллюстрация: нейросеть

24.09.2024