Un chimico RUDN ha ottenuto un composto con un nuovo tipo strutturale contenente atomi di metalli (rame e sodio) in una struttura di carcassa e che ha la forma di un casco da bicicletta. Il composto mostra attività catalitica in due importanti reazioni di sintesi organica. Lo sviluppo può essere utilizzato per creare nuovi catalizzatori per l'industria chimica. L'opera è stata pubblicata su Transazioni Dalton rivista.

Un'area promettente della chimica moderna è la formazione di sistemi molecolari complessi contenenti un insieme di metalli all'interno di una struttura. Per ottenere efficacemente un tale oggetto, i ricercatori utilizzano diversi tipi di ligandi (sostanze che circondano gli atomi di metallo). Per esempio, gli scienziati hanno già ottenuto complessi polimetallici in cui i ligandi coordinano metalli con centri diversi (azoto/zolfo, fosforo/azoto, eccetera). Utilizzando questo approccio, i ricercatori possono sviluppare oggetti con proprietà diverse.

Un chimico RUDN e colleghi russi e francesi hanno sintetizzato un nuovo prodotto di carcassa a base di atomi di rame e sodio. Il composto contiene anche due tipi di struttura per i metalli:una all'ossigeno (ligando silossanico) e una all'azoto (bipiridina). Per sviluppare un ligando silicio-organico, una reazione di interazione tra un semplice composto silicio-organico chiamato feniltrimetossisilano PhSi(OCH ₃ ) ₃ e l'idrossido di sodio è stato condotto in una soluzione. Quindi, Alla soluzione sono stati aggiunti dicloruro di rame e il secondo ligando (il composto organico bipiridina contenente due atomi di azoto che formano rapidamente complessi con i metalli).

Il composto target è stato ottenuto dopo aver trovato il corretto rapporto tra gli agenti di reazione e l'ambiente corretto per la reazione/cristallizzazione. Gli studi strutturali ai raggi X hanno mostrato un'insolita geometria molecolare del prodotto, un raro rapporto tra i metalli nella carcassa (5 atomi di rame e 1 atomi di sodio), e insolite reazioni intermolecolari tra le carcasse vicine nel cristallo. Sono uniti nel cosiddetto sistema supramolecolare a causa dell'interconnessione di anelli aromatici del ligando azotato.

"Abbiamo ottenuto un nuovo tipo di complesso metallico della carcassa con centri di azoto e ossigeno nella struttura di ioni di rame e sodio. Questo tipo di legame forma un'architettura molecolare insolita che ricorda un casco da bicicletta. Riteniamo che il nostro approccio, la costruzione di metallo complessi che utilizzano diversi tipi di ligandi, possono essere sviluppati e migliorati, e ci aspettiamo di ottenere oggetti chimici precedentemente sconosciuti. Inoltre, tale struttura mista di atomi di metallo può svolgere un ruolo positivo nella catalisi supportando la loro attività, "dice Alexey Bilyachenko, coautore dell'opera, un candidato di chimica, e un membro dello staff RUDN.

Durante la seconda fase dello studio, gli scienziati hanno misurato l'attività catalitica del nuovo composto nelle reazioni di ossidazione e amidazione. Il "casco da bicicletta" si è dimostrato efficace nella catalisi della reazione di cicloesano e n-eptano con perossidi, che è un risultato promettente per ottenere prodotti di ossidazione reattivi. Tali prodotti possono essere ulteriormente utilizzati per ottenere vari materiali, compresi i polimeri. Il "casco" ha anche mostrato un'elevata attività nelle reazioni tra alcol benzilico e ammine. La reazione è di grande importanza come fonte di ammidi (componenti di farmaci). Il 'casco' è rimasto attivo nella catalisi anche se usato in piccole quantità (0,4% in moli di rame).