Um químico RUDN obteve um composto com um novo tipo estrutural contendo átomos de metais (cobre e sódio) em uma estrutura de carcaça e que tem o formato de um capacete de bicicleta. O composto mostra atividade catalítica em duas importantes reações de síntese orgânica. O desenvolvimento pode ser usado para criar novos catalisadores para a indústria química. O trabalho foi publicado no Dalton Transactions Diário.

Uma área promissora da química moderna é a formação de sistemas moleculares complexos contendo um conjunto de metais dentro de uma estrutura. Para obter efetivamente tal objeto, os pesquisadores usam vários tipos de ligantes (substâncias que cercam os átomos de metal). Por exemplo, cientistas já obtiveram complexos polimetálicos nos quais ligantes coordenam metais com diferentes centros (nitrogênio / enxofre, fósforo / nitrogênio, etc). Usando essa abordagem, os pesquisadores podem desenvolver objetos com propriedades diferentes.

Um químico da RUDN e colegas russos e franceses sintetizaram um novo produto de carcaça baseado em átomos de cobre e sódio. O composto também contém dois tipos de estrutura para os metais - um oxigênio (ligante de siloxano) e um nitrogênio (bipiridina). Para desenvolver um ligante orgânico de silício, uma reação de interação entre um composto orgânico de silício simples denominado feniltrimetoxissilano PhSi (OCH ₃ ) ₃ e o hidróxido de sódio em solução. Então, dicloreto de cobre e o segundo ligante (o composto orgânico bipiridina contendo dois átomos de nitrogênio que rapidamente formam complexos com metais) foram adicionados à solução.

O composto alvo foi obtido após a proporção correta entre os agentes de reação e o ambiente correto para a reação / cristalização ter sido encontrada. Estudos estruturais de raios-X mostraram uma geometria molecular incomum do produto, uma razão que ocorre raramente entre os metais na carcaça (5 átomos de cobre e 1 átomo de sódio), e reações intermoleculares incomuns entre as carcaças vizinhas no cristal. Eles estão unidos no chamado sistema supramolecular devido à interconexão dos anéis aromáticos do ligante de nitrogênio.

"Obtivemos um novo tipo de complexo de metal da carcaça com centros de nitrogênio e oxigênio na estrutura de íons de cobre e sódio. Esse tipo de ligação forma uma arquitetura molecular incomum que lembra um capacete de bicicleta. Acreditamos que nossa abordagem - a construção de metal complexos usando diferentes tipos de ligantes - podem ser desenvolvidos e melhorados, e esperamos obter objetos químicos até então desconhecidos. Além disso, tal estrutura mista de átomos de metal pode desempenhar um papel positivo na catálise, apoiando sua atividade, "diz Alexey Bilyachenko, um co-autor do trabalho, um Candidato de Química, e um membro da equipe RUDN.

Durante a segunda fase do estudo, os cientistas mediram a atividade catalítica do novo composto nas reações de oxidação e amidação. O "capacete de bicicleta" mostrou-se eficaz na catálise de reação do ciclohexano e do n-heptano com peróxidos, o que é um resultado promissor para a obtenção de produtos de oxidação reativos. Esses produtos podem ainda ser usados ​​para obter vários materiais, incluindo polímeros. O 'capacete' também mostrou alta atividade nas reações entre o álcool benzílico e as aminas. A reação é de grande importância como fonte de amidas (componentes de medicamentos). O 'capacete' permaneceu ativo na catálise mesmo quando usado em pequenas quantidades (0,4 mol% de cobre).