Российские ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Высшей школы экономики предложили простой и эффективный способ получения гибридных органо-неорганических материалов на основе переходных и редкоземельных металлов. Новая методика позволяет синтезировать такие соединения при обычных условиях — в водной среде и без необходимости серьезного нагрева. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
В исследовании рассматривались слоистые гидроксиды редкоземельных элементов, структура которых напоминает слоеный пирог. В такие материалы внедряют разные отрицательно заряженные ионы — анионы, что придает соединениям ценные новые свойства.
До недавних пор в качестве таких ионов использовали относительно простые органические или неорганические соединения. Однако российским химикам впервые удалось встроить в эти структуры более сложные медьсодержащие комплексы на основе малоновой кислоты.
Опыты показали, что эти комплексы обладают нужным зарядом и напоминают по своим характеристикам малонаты других переходных металлов, отличающихся высокой химической стабильностью и научным интересом.
Как отмечает руководитель работы Алексей Япрынцев, разработанные универсальные методы открывают дорогу к созданию целого спектра новых гибридных веществ, где отдельные слои могут быть сформированы как переходными, так и редкоземельными металлами.
Такое сочетание позволяет разрабатывать материалы с уникальными оптическими и физическими свойствами — к примеру, использовать их для создания люминесцентных датчиков, устройств хранения информации и других важных технологий.
В ходе работы химики не только осуществили успешный синтез новых сложных структур, но и доказали их строение с помощью математического моделирования. Анализ показал, что медные комплексы, внедряясь между слоями гидроксида редкоземельных элементов, принимают необычно искаженную форму. В условиях ограниченного пространства они настолько сближаются, что могут вступать во взаимодействие друг с другом и образовывать димеры — более сложные структуры.
Это исследование значительно расширяет возможности создания современных гибридных материалов с заранее заданными функциональными свойствами и становится важным вкладом в развитие химии неорганических и координационных соединений.
Учёные создали светочувствительный магнит из меди для электроники будущего. Исследовательская группа синтезировала соединение, в котором молекула спиропирана объединена с ионом меди.