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.