Новости химической науки > Поры кристаллов вместо колбы

Исследователи из Университета Токио получили комплекс, который кристаллизуется в виде твердого пористого вещества. Было обнаружено, что вещества, в том числе и обладающие существенным большим стерическим объемом, могут легко диффундировать внутрь пор, оставаясь подвижными для реакции с субстратами, связанными с материалом пор.

Монокристаллические молекулярные колбы: химические превращения внутри пор пористого координационного полимера. (Рисунок из Angew. Chem. Intern. Ed., 2008, doi: 10.1002/anie.200802545)

По словам исследователей, поры нового материала представляют собой молекулярную «пробирку». Образующийся в этой «поро-пробирке» продукт реакции может быть проанализирован методом рентгеноструктурного анализа непосредственно в ней же.

В исследовательской группе Макото Фуджиты(Makoto Fujita) был получен комплекс на основе ионов цинка и ароматических систем, который кристаллизуется в виде устойчивой трехмерной каркасной конструкции с порами большого размера. Структура комплекса разработана таким образом, что реакционноспособные частицы могут проникать в поры. Замачивание кристаллов в растворе, содержащем реагенты, приводит к тому, что эти участники контактируют друг с другом.

Таким образом, в порах были осуществлены реакции между аминокислотами и уксусным ангидридом или анилином. Реакционная способность веществ и их поведение в порах не отличается от поведения в растворе. Кристаллы, в порах которых протекают химические реакции, незначительно меняют окраску, но не разрушаются при этом.

Так как окончательный продукт реакции образуется в форме монокристалла, за ходом процесса можно следить с помощью метода рентгеноструктурного анализа, с помощью которого можно зафиксировать не только стабильные продукты, но и лабильные интермедиаты. Химические реакции внутри пор также могут быть использованы для модификации стенок самих пор, например, за счет свободных кислотных групп.

Источник: Angew. Chem. Intern. Ed., 2008, doi: 10.1002/anie.200802545

метки статьи: #аналитическая химия, #неорганическая химия, #новые материалы, #органическая химия, #химия полимеров