Новости химической науки > Молекулярная чаша для CO₂

Случайное открытие чашеобразной молекулы, способной вытягивать диоксид углерода из воздуха, открывает новые возможности для борьбы с глобальным потеплением.

Рисунок из Inorg. Chem., 2009, DOI: 10.1021/ic802454w

Профессор Тоссел (J. A. Tossell) из Университета Мэриленда отмечает, что целью его работы было теоретическое изучение чашеобразной молекулы, полученной ранее в группе профессора Брукса, посчитав, что поглощение органическим соединением углекислого газа может способствовать его применению в качестве промышленного абсорбента для удаления углекислого газа из промышленных выбросов.

Изучаемое соединение представляет собой макроциклическую тиомочевину, которая при растворении в ДМСО совместно с фторидом тетрабутиламмония взаимодействует с углекислым газом воздуха, образуя комплекс, в котором карбонат-анион удерживается многочисленными водородными связями O---H-N в чашеобразной полости макроцикла.

Исследователи из группы Тоссела использовали метод функционала плотности для определения строения, стабильности и колебательных спектров комплекса макроцикла с карбонат-анионом. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными. Результаты расчета позволяют прогнозировать, что константы образования комплекса с анионами CO₃²⁻ и НCO₃⁻ на несколько порядков выше констант образования аналогичного комплекса с хлорид-анионом (в особенности в растворе ДМСО в сравнении с водным раствором).

Компьютерное моделирование показывает, что чашеобразная макроциклическая мочевина может хорошо подойти для удаления углекислого газа из воздуха при обычных условиях, а не только из «горячих» выхлопов тепловых электростанций, как предполагалось ранее. Тоссел предполагает, что можно генетически модифицировать бактерии для того, чтобы они смогли экспрессировать рецепторы, структурно близкие изученной макроциклической мочевине.

Источник: Inorg. Chem., 2009, DOI: 10.1021/ic802454w

метки статьи: #квантовая химия, #неорганическая химия, #новые материалы, #химическая технология, #химия поверхности