Впервые создан комплекс одновременно с одинарной, двойной и тройной связью металл-азот

Впервые создан комплекс одновременно с одинарной, двойной и тройной связью металл-азот

Химики из Университета Мичигана впервые синтезировали комплекс, в котором центральный атом металла одновременно образует одинарные, двойную и тройную связи с атомами азота лигандов. Нитридо-имидо-амидный комплекс хрома был получен в двухстадийном синтезе и оказался янтарно-желтым кристаллическим соединением. Синтез необычного вещества приведен в Chemical Science, кратко о нем сообщает блог Королевского химического общества (Великобритания).

Порядок связи в химии — величина, определяющая какое количество электронов ответственно за образование этой связи. К примеру, обыкновенную, одинарную связь, образуют два электрона. Такой тип связи можно встретить, например, у молекулы водорода, H2. Двойная связь требует уже четырех электронов, такое наблюдается, к примеру в кислороде, O2. Тройные связи, требующие шесть электронов для «скрепления» двух атомов, встречаются в привычной нам молекуле азота, N2. Они делают ее необычайно прочной, но встречаются уже не так часто как одинарные и двойные. Порядки связи выше четвертого — большая редкость, встречающаяся, к примеру, в комплексах хрома, молибдена, вольфрама и урана (вплоть до шестого порядка).

То, какие именно связи образуются в молекуле, сильно влияет на ее свойства. Поэтому очень важно уметь предсказывать распределение электронов соответствующее наиболее устойчивым частицам. Для того, чтобы проверить и уточнить существующие теории, химики ищут частицы с исключительными свойствами, например необычным распределением связей. Впервые комплекс, в котором центральный атом образует сразу три связи разной кратности с атомами одного типа был синтезирован в 1978 году. Это было соединение вольфрама, содержавшее одинарную, двойную и тройную связи с атомами углерода. 

Изначально авторы новой работы планировали изучить свойства другого комплекса, в котором вокруг одного атома хрома присутствуют одна тройная связь с атомом азота и три обыкновенных. Целевое вещество, как предполагали химики, могло существовать в двух формах, «перебрасывая» электроны и атом водорода внутри молекулы — вторая форма содержала две двойные связи и две обыкновенные.

В качестве отправной точки к его синтезу ученые выбрали нитридо-комплекс хрома. В этом соединении присутствует тройная связь хром-азот, два амидных заместителя, связанных с атомом хрома одинарными связями и атом иода. На первой стадии авторы заместили атом иода на еще один амидный фрагмент (фениламидный). В результате образовался комплекс, в котором атом хрома окружен четырьмя атомами азота и двумя типами связей — тройной и одинарными. Спектроскопические исследования показали, что второй формы у этого комплекса нет. 

Однако интересный результат дало исследование его химических свойств. При обработке гидридом калия — чрезвычайно сильной щелочью — происходил отрыв атома водорода, располагавшегося на одном из трех амидных атомов азота. В результате этого, в молекуле, в которой все электроны уже были распределены, появилась еще одна «лишняя» пара электронов. Она и превратила одну из одинарных связей в двойную. Авторам удалось получить два соединения с таким строением — калиевую соль (темно-красная) и более сложную, в которой калий входит в состав криптанда — специальной органической «шубы» (янтарно-желтая). Последнюю удалось выделить в кристаллическом виде.

Ранее химические журналы сообщали и о других синтезах веществ с необычными свойствами, к примеру, полностью неорганических ароматических анионов, самовоспроизводящихся ротаксанов, молекулярных насосов и других соединений, относящихся к химической экзотике.

N+1

Похожие новости:
Физики выстрелили лазерным импульсом рекордной мощности
Лазер в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций установил новый рекорд мощности. Об этом сообщаютNature News. Рекорд был установлен еще 15 марта, однако известно об этом стало только сейчас. В рамках эксперимента 192 лазера, работающих в ультрафиолетовом диапазоне, одновременно создали импульс ..
2012-03-21 1516 0 Научные открытия
0
Интересные заявления физиков на счет фотонов
Ученые-физики, которые работают в Бристольском университете, трудятся над тем, чтобы доказать тот факт, что фотоны представляют собой волны, и в то же время частицы. Доктор Питер Шадболт, Альберто Пераццо и профессор Джереми О'Брайен в своей работе, которая появилась на страницах журнала ..
2012-11-9 2381 2 Научные открытия
1
Эксперимент с плазмой в космосе
С начала 1990-х годов повышенный интерес у физиков стала вызывать так называемая пылевая плазма, отличающаяся от плазмы обычной присутствием в ней относительно крупных (в сравнении с размерами ионов) микрочастиц-пылинок диаметром от 10 до 100 нанометров. Интерес ученых возник поневоле, поскольку пыль в плазме ..
2012-06-18 3625 0 Научные открытия
0
Принято решение возобновить работу гигантского коллайдера
В феврале прошлого года специалисты остановили Большой коллайдер, для его подготовки к новому витку развития — увеличению энергии столкновения.В будущем предстоит ещё один длительный период "пробуждения" большого экспериментального комплекса, который снова заработает во всю мощность только через ..
2014-04-12 1346 0 Научные открытия
0
Физики опровергли наличие майорановских нейтрино
Международная группа физиков опровергла гипотезу о существовании майорановских нейтрино. Эти частицы должны были играть роль как нейтрино, так и антинейтрино одновременно. Эксперименты, проведенные на подземном детекторе нейтрино в итальянской подземной лаборатории Гран-Сассо, не позволили найти майорановские частицы. Подробности ..
2013-07-18 1317 0 Научные открытия
0
Физики «отказали» Вселенной во вращении и вытягивании
Физики из Университетского и Имперского колледжей Лондона провели самый широкий поиск отклонений от однородности расширения Вселенной. Он включал в себя одновременно и случаи, когда Вселенная расширяется в разных направлениях с разной скоростью, и случаи, когда Вселенная оказывалась закрученной из-за ..
2016-09-25 1931 0 Научные открытия
0
Японские учёные смоделировали землетрясение 11 марта
Исследовательская группа из Токийского университета завершила разработку новейшей компьютерной программы, с помощью которой удалось смоделировать мощнейшее землетрясение 11 марта 2011 года и его последствия для Японии. Об этом сегодня сообщили местные СМИ. Данная разработка призвана облегчить прогнозирование масштабов ..
2012-01-30 1810 1 Научные открытия
0
Физики создали источник равных одиночных фотонов
Физики из Швейцарии, Франции и Германии создали источник света, который испускает одиночные фотоны равной длины волны. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Phys.org. Созданный учеными источник ..
2015-09-08 3776 0 Научные открытия
1
Физики отследили движение электрона в молекуле
Международный коллектив ученых впервые отследил в реальном времени движение электрона в молекуле и показал, что этим процессом можно управлять. Результаты исследования представлены в журнале Science, а коротко о них сообщается в пресс-релизе МФТИ, поступившем в редакцию «Ленты.ру».Эксперименты проходили в рамках аттофизики ..
2015-10-23 1928 0 Научные открытия
0
Бозон Хиггса не противоречит идее существования Бога-творца
Физик Питер Хиггс, нобелевский лауреат, удостоился также испанской премии принца Астурийского, пишет испанское издание La Vanguardia, передает ZN.UA. Физик указывает: открытие бозона Хиггса "дает физическое обоснование" существования жизни, но это, на его взгляд, не противоречит идее ..
2013-10-26 2441 3 Научные открытия
2
Ученые сделали революционные открытия в области стволовых клеток
Французские ученые доказали, что некоторые стволовые клетки продолжают жить и делиться даже после смерти человека. Согласно исследованиям, этот период может составлять от нескольких часов до нескольких недель. Так, например, стволовые клетки мышечной ткани способны ..
2012-06-15 2507 0 Научные открытия
0
Точность квантовой механики: физики раскалывают атом
Исследователи из Боннского университета (University of Bonn) только что показали, как один атом может быть разделён на две половины, которые в последствие могут быть снова соединены вместе, сообщает «PC-News.info». Хотя слово «атом» буквально означает «неделимый», законы квантовой механики ..
2012-06-7 2145 0 Научные открытия
0
Физики создали квантовую связь между фотонами
Термин "квантовая запутанность" был введён ещё Эрвином Шрёдингером в 1935 году для обозначения явления, при котором состояния частиц оказываются взаимосвязанными вне зависимости от расстояния, разделяющего эти частицы. По сути, это явление — всего лишь доказательство парадоксальности квантовой механики, однако современной ..
2013-05-29 2178 0 Научные открытия
-1
Свет заставили толкать частицу вперед и назад одновременно
Коллектив физиков из Чжэцзянского университета, Китай, экспериментально показал, что световой поток может одновременно толкать и тянуть одну и ту же золотую пластинку. Одновременное существование этих сил объясняется двумя разными эффектами, а их баланс зависит от положения освещаемого объекта, что в итоге заставляет ..
2017-01-25 9405 0 Научные открытия
0
Обратимость времени помогла создать сверхточную «квантовую линейку»
Физики из Российского квантового центра, МФТИ, ФИАН и Института оптики (Париж) разработали методику получения особых запутанных многофотонных состояний. Как сообщает пресс-релиз РКЦ, поступивший в редакцию N+1, они могут найти применение для сверхточного измерения расстояний. При дистанциях в сотни ..
2016-06-21 2033 0 Научные открытия
0