Химики РУДН создали вещества для самосборки супрамолекул

Химики РУДН создали вещества для самосборки супрамолекул

Химики РУДН получили молекулы, которые сами собираются в сложные структуры с помощью атомов галогенов хлора и брома. Они связываются друг с другом как «липучки» — хлор «прилипает» к брому, и наоборот. В результате из отдельных молекул собираются упорядоченные структуры — супрамолекулы. Полученные вещества помогут создавать супрамолекулы с каталитическими, люминесцентными, проводящими свойствами.

Супрамолекулы — это структуры из нескольких молекул. Отдельные молекулы объединяются, например, методом самосборки, то есть без управления извне. Получившаяся структура имеет свойства, которых не было у молекул по отдельности. Так, например, создают новые материалы, катализаторы, молекулярные машины для доставки лекарств, проводники и так далее. Чтобы получить материал с заданными свойствами нужно подобрать правильные исходные молекулы и вспомогательные вещества, которые будут обеспечивать их объединение. Один из способов контроля самосборки — галоген-галогенные взаимодействия — химические связи, которые возникают между двумя элементами из класса галогенов (например, хлор, фтор, бром). Химики РУДН создали молекулу с галогенной связью, которая может сама формировать супрамолекулы или обеспечивать требуемую самосборку с другими веществами. Они помогут создавать вещества для химической промышленности, медицины, электроники.

«Возможность тонкого контроля молекулярной среды крайне желательна для получения новых веществ — катализаторов, люминесцентных или проводящих материалов и так далее. Галогенную связь только недавно стали использовать как полезный инструмент для контроля организации таких супрамолекулярных материалов. Поэтому галоген—галогенные взаимодействия получили особое внимание», — кандидат химических наук Александр Цховребов, младший научный сотрудник Объединенного института химических исследований РУДН.

Химики использовали 7 видов гидразонов и тетрахлорметан как исходные вещества для синтеза. Реакция длилась 1-3 часа при комнатной температуре, с хлоридом меди в качестве катализатора. В результате получилось 7 соединений, два из них подходили для образования галоген-галогенной связи между собой или с другими веществами. Химики РУДН исследовали их с помощью рентгенодифракционного анализа. Затем ученые построили 3D-модель внутримолекулярных взаимодействий и подтвердили свои наблюдения с помощью топологического анализа распределения электронной плотности.

Благодаря способности образовывать галоген-галогенные связи новые вещества могут помогать контролировать самосборку молекул или сами выстраиваться в супрамолекулы. Дело в том, что с двух сторон молекулы новых веществ содержат атомы двух галогенов — хлора и брома. В результате они могут, поворачиваясь нужным образом, соединяться друг с другом через галогены — хлор соединяется с бромом, и наоборот. Или образовывать галоген-галогенные связи с другими веществами, контролируя таким образом создание супрамолекул.

«Мы обнаружили взаимодействия хлор-бром в кристаллическом состоянии и теоретически изучили их. Расчеты показали, что полученная молекула может быть относительно сильным донором галогенной связи. При появлении атомов брома, принимающими галогенные связи, получается трехмерный супрамолекулярный каркас», — кандидат химических наук Александр Цховребов, младший научный сотрудник Объединенного института химических исследований РУДН.

Исследование опубликовано в журнале Mendeleev Communications.

Теги Приоритет-2030
Новости
Все новости
Наука
12 марта
Звание почётного профессора РУДН присвоили заместителю президента РАН Талии Хабриевой

На расширенном заседании Ученого совета РУДН звание почетного профессора университета было присвоено Талии Ярулловне Хабриевой, выдающемуся российскому юристу и государственному деятелю.

Талия Хабриева — директор Института законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве РФ, академик Российской академии наук, возглавляет Отделение общественных наук РАН. Она стала первой и единственной женщиной-вице-президентом Российской академии наук за 300-летнюю историю РАН.

Наука
12 марта
Против плоскоклеточного рака головы и шеи: учёная РУДН защитила диссертацию и стала кандидатом медицинских наук

Ассистент кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии медицинского института РУДН, научный сотрудник НИИ молекулярной и клеточной медицины Энар Джуманиязова успешно защитила диссертацию и стала кандидатом медицинских наук сразу по двум специальностям: «Клеточная биология» и «Онкология, лучевая терапия».

Наука
6 марта
Увидеть освоение Луны и поехать в отдалённые уголки Арктики: женщины-учёные РУДН рассказали о своих мечтах

В преддверии 8 Марта мы решили рассказать о некоторых женщинах-ученых РУДН. Сотрудницы вуза поделились с нами, какими достижениями они больше всего гордятся, почему выбрали научную карьеру и о чем мечтают.