Вид взаимодействия между
атомами вещества оказывает огромное влияние на его химические и физические
свойства. Новосибирские химики показали, что хлоридные комплексы теллура могут образовывать
особые соединения, в которых оказываются «пойманы» молекулы хлора. Они обладают
высокой стабильностью и могут использоваться для решения некоторых задач
органического синтеза. Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в Chemistry European
Journal, исследования поддержаны грантом Президентской
программы исследовательских проектов Российского научного фонда.
Химическая
промышленность не стоит на месте, и для проведения все более сложных процессов нужны
новые, достаточно безопасные соединения, которые эффективно вступают в
интересующие исследователя взаимодействия. Среди реакций органического синтеза
процедура хлорирования имеет очень важное значение. Непосредственные продукты
используются, например, в качестве хладагентов и растворителей. Они также
служат основой производства самых разнообразных полимеров. В реакциях
хлорирования фиксация хлора на поверхности подложек или включение его в твердые
комплексы может позволить тратить этот газ более безопасно — в своем «обычном»
состоянии он чрезвычайно ядовит.
Хлор,
вместе с бромом, фтором и иодом, относятся к группе веществ, называемых
галогенами. Новосибирские ученые из Института неорганической
химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения РАН обнаружили, что хлоридные
комплексы теллура (IV) способны образовывать супрамолекулярные полимеры — подобные
системы обладают специфическими свойствами. Так, внутри исследуемых соединений молекулы
галогена оказываются «пойманными» в твердом состоянии. Это возможно благодаря взаимодействиям
особого рода — галогенной связи.
Для
получения таких соединений новосибирские химики пропускали газообразный хлор
через раствор соли теллура в соляной кислоте. Им удалось выделить два комплекса
с «пойманным» хлором, строение которых было определено методом
рентгеноструктурного анализа. В первом веществе отрицательно заряженные анионы
[TeCl6]2- и молекулы дихлора Cl2 образуют одномерные цепочки, во втором же — более
сложную, трехмерную структуру.
Первый
комплекс неустойчив и распадается на воздухе в течение нескольких минут, второй
же может храниться неделями в сухом виде. Исследователи показали, что это
соединение проявляет аномальную термическую стабильность и не распадается даже
при температурах более 100 ˚C.
«Наша
работа носит фундаментальный характер, но мы полагаем, что гибридные полихлорид-хлорометаллаты
можно использовать как удобные твердые хлорирующие реагенты для органического и
неорганического синтеза. Мы пока не можем сказать, будет ли процесс идти
быстрее, но здесь есть другие преимущества: это твердое, достаточно стабильное
соединение, которое можно хранить безопаснее, чем баллон с хлором, и его проще
дозировать», — заметил Сергей Адонин, руководитель проекта, кандидат
химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории химии кластерных и
супрамолекулярных соединений Института неорганической
химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения РАН.
Картинка
2. Модель первого соединения. Зеленым окрашены атомы хлора, серым — теллура.
Пунктирной линией обозначена галогенная связь.
Источник: Сергей Адонин/ ИНХ СО
РАН.
Картинка
3. Модель второго высокостабильного соединения. Зеленым окрашены атомы хлора,
серым — теллура. Пунктирной линией обозначена галогенная связь. Источник:
Сергей Адонин/ИНХ СО РАН.