Новости химической науки > Клетки для интермедиатов реакций

Химики из Японии продемонстрировали возможность получения последовательных рентгеновских «снимков» химических реакций, протекающих внутри «реакторов», размер которых сравним с размером молекулы, зафиксировав при этом реакционноспособные интермедиаты, которые невозможно изучать другими способами.

Модель (слева) и кристаллическая структура (справа) интермедиата гемиаминаля. (Рисунок из Nature, 2009, 461, 633)

Исследователи под руководством Макото Фуджиты (Makoto Fujita) из Университета Токио разработали пористую кристаллическую «координационную сеть» из органических и неорганических компонентов, внедрив в поры этой сети молекулы амина. Затем полученную кристаллическую систему охладили до 90К и обработали ацетальдегидом, позволив ему продиффундировать в поры системы.

Первоначальное взаимодействие амина с ацетальдегида в порах кристаллической системы приводило к образованию интермедиата-гемиаминаля, который уже затем превращался в продукт реакции – основание Шиффа. В обычных условиях гемиаминаль отличается небольшим временем жизни, что затрудняет его наблюдение. Однако, находясь в порах кристаллической решетки нового материала, гемиаминаль сам кристаллизуется, при этом понижение температуры позволяет «заморозить» кристаллы на время, достаточное для их изучения методом рентгеноструктурного анализа. Увеличение температуры приводит к завершению реакции и образованию основания Шиффа.

Фуджита отмечает, что для демонстрации возможностей нового подхода им была выбрана самая простая реакция, механизм которой достаточно хорошо изучен, однако предполагает, что метод можно применить и к изучению и других процессов, механизм которых еще недостаточно изучен.

Источник: Nature, 2009, 461, 633 (DOI: 10.1038/nature08326)

метки статьи: #аналитическая химия, #кинетика и катализ, #неорганическая химия, #органическая химия, #химия поверхности, #химия полимеров, #элементоорганическая химия