» » Ферроценильное «чёртово колесо»

Ферроценильное «чёртово колесо»


Ферроценильное «чёртово колесо»

Перед вами — структура циклического соединения из шести ферроценов, полученная методом рентгенокристаллографии. По версии журнала Chemical & Engineering News, это одна из «молекул года — 2016».

Ферроцен — молекула, в которой атом железа встроен между двумя углеводородными кольцами циклопентадиенилов (см. Cyclopentadienyl complex), — была открыта в 1951 году. Она чем-то напоминает «полную пустышку» из «Пикника на Обочине» братьев Стругацких. Кольца, с зарядом 1 на каждом, свободно вращаются с двух сторон атома двухвалентного железа, но при этом крепко держат его между собой.

Ферроцены нашли много применений благодаря своим уникальным свойствам — высокой стабильности, способности к окислению с получением магнитных молекул, высокой кристалличностью. Ферроцены используются в нефтяной промышленности; применяются как термостабилизаторы полимерных материалов; используются в синтезе некоторых медицинских препаратов. Кристалличность ферроценов используется для получения многих замечательных наноструктур (см. Появился способ получения нецентросимметричных наночастиц и Получены двумерные наноструктуры с контролируемыми размером и свойствами поверхности).

Химики из Великобритании и Германии пошли на шаг дальше, синтезировав циклические олигоферроцены — соединения из нескольких ферроценов, замкнутые в кольца. Они получили их из дийодоферроценов (это ферроцены, к каждому из углеродных колец которого привязан атом йода) с помощью модифицированной реакции Ульмана (см. Ullmann reaction). Реакция была проведена в разбавленном растворе, чтобы молекулы закрывались в циклы, а не полимеризовались. Удалось выделить кольца из 5, 6, 7 и 9 ферроценов (интересно и не совсем ясно, почему, но восьмичленных колец не получилось совсем!).


Ферроценильное «чёртово колесо»

Реакция получения циклических олигоферроценов. Атом меди (Cu) из молекулы над стрелкой отрывает йод от ферроценов, сшивая их между собой. Так как раствор сильно разбавлен, цепочки успевают закрыться в кольца, не удлиняясь до бесконечности. Иллюстрация из статьи: M. S. Inkpen et al., 2016. Oligomeric ferrocene rings


Циклические соединения часто обладают свойствами, отличными от линейных аналогов. В частности тут может быть интересная химия комплексов «гость–хозяин», в которой циклоолигоферроцены будут взаимодействовать с небольшими молекулами в центре своей структуры. Так как ферроцены легко окисляются (отдают электрон), становясь парамагнитными и положительно заряженными, их циклы могут служить ловушками для отрицательно заряженных молекул, в том числе биомолекул. Также авторы думают, что их структуры смогут использоваться для создания новых молекулярных машин — катенанов и ротаксанов (см. Нобелевская премия по химии — 2016) и в наноэлектронике.

Изображение из статьи: Michael S. Inkpen, Stefan Scheerer, Michael Linseis, Andrew J. P. White , Rainer F. Winter, Tim Albrecht, Nicholas J. Long. Oligomeric ferrocene rings // Nature Chemistry. 2016. V. 8 P. 825–830.

Григорий Молев

13 сентябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Первое стабильное соединение гелия

Перед вами — модель молекулы Na2He, первого стабильного соединения гелия. При высоком давлении гелий (зеленые кубы) формирует стабильное соединение с двумя атомами натрия (фиолетовые шары...

Получено уникальное соединение — аналогичный алкинам комплекс меди с тройной связью бор-бор

Международной группе исследователей удалось совершить прорыв — они впервые заставили медь взаимодействовать с электронами тройной связи бор-бор. Полученные соединения по строению оказались аналогичны

Белый фосфор, заключенный в нанотрубку, превратился в «розовый»

Исследователи из Великобритании изолировали в одностенной углеродной нанотрубке цепочку из проявляющих высокую химическую активность молекул белого фосфора. В нанотрубке эти молекулы образовали

Связанные водородной связью молекулы поймали в клетку фуллерена

Изучение механизмов реакций на уровне отдельных молекул очень важно для понимания химических процессов и управления ими. Поэтому исследователи стараются уменьшить размер «реакционного сосуда» до

Создан диод из девяти атомов углерода

Испанские ученые создали молекулярный диод — нонадиин-1,8, состоящий всего из 9 атомов углерода и 12 атомов водорода. Он оказался не только самым маленьким диодом в мире, но и наиболее эффективным

Впервые синтезированы «молекулярные крендели» — квазикатенаны и квазиротаксаны

Химики из Амстердамского и Утрехтского университетов смогли синтезировать новый класс органических молекул. Полученные структуры состоят из двух колец, продетых друг в друга, имеют один общий атом
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Шугаринг: плюсы и минусыПреимущества матрасов MatroluxeОсобенности продвижения сайтаПульмонология, лечение в АвстрииКак рождаются самые мощные магниты во ВселеннойУпавший в Коста-Рике метеорит пахнет брюссельской капустойРедчайший метеор: дневные СекстантидыКак заменить реальный срок на ИТР