поиск |
Новости химической науки > Фотография химической реакции4.6.2013 ![]() ![]() Атомно-силовая микроскопия высокого разрешения [atomic force microscopy (AFM)] можно стало использовать для новых приложений – теперь ее можно применять для получения изображений отдельных молекул до и после химических реакций.
Исследователи из группы профессора химии Феликса Фишера (Felix R. Fischer) и профессора физики Майкла Кромми (Michael F. Crommie) из Университета Калифорнии (Беркли) использовали атомно-силовую микроскопию для получения изображения ендиина и продуктов его термически инициируемой циклизации на поверхности серебра.
Исследователи выбрали для изучения ендииновую систему поскольку, по их мнению, такая система может привести к образованию графеноподобных структур. Исследовательские интересы Фишера и Кромми заключаются в изучении таких реакций, протекающих на твердой поверхности субстрата, какие могут привести к образованию структур, полезных для применения в молекулярной электронике.
Изображение, полученное с помощью атомно-силового микроскопа, показывает процесс циклизации 1,2-бис[(2-этинилфенил)этинил]бензола на серебряной подложке; в результате этого процесса образуется два продукта. (Рисунок из Science 2013, DOI: 10.1126/science.1238187)
Ендиины могут участвовать в ряде конкурирующих процессов циклизации, в результате которых образуется множество близких по структуре продуктов, которые зачастую достаточно сложно идентифицировать. Такие методы установления структуры, как масс-спектрометрия и ядерный магнитный резонанс в ряде случаев не справляются с задачей идентификации этих веществ из-за одинаковых молекулярных масс, а в спектрах ЯМР смеси продуктов реакции имеются перекрывающиеся пики, которые сложно разрешить.
Атомно-силовая микроскопия попала в заголовки научных новостей несколько лет назад, когда исследователи из IBM опубликовали картинки, отображающие структуру (расположение атомов, длины связи и валентные углы молекулы пентацена. С того времени атомно-силовая микроскопия стала использоваться для определения структуры природных соединений, определения порядка и длины индивидуальных связей в полициклических ароматических соединениях и фуллеренах, а также для изучения взаимопревращений изомеров дибензо[a,h]тиантрена.
Для выполнения нового исследования Фишер и Кромми нанесли на поверхность серебра 1,2-бис[(2-этинилфенил)этинил]бензол, получили изображение молекул и нагрели поверхность до температуры, превышающей 90°C, чтобы инициировать циклизацию. Было обнаружено, что половина исходных молекул превратилась в полициклические ароматические структуры, состоящие из конденсированных пяти шестичленных и двух пятичленных циклов. Еще четверть молекул образовала структуры, состоящие из четырех шестичленных циклов, связанных через один четырехчленный цикл, и двух пятичленных циклов. Остальными продуктами являлись олигомерные структуры и присутствующие в незначительном количестве полициклические изомеры.
Фишер отмечает, что результаты работы дважды удивили исследователей. Во-первых, главным удивлением было, что в результате реакции образуется всего лишь два главных продукта. Во-вторых, удивление вызывала структура самих продуктов. От отмечает, что химическая интуиция и опыт позволяла нарисовать десятки возможных продуктов реакции, однако ни одна из структур, не соответствовала тому, что протекает на поверхности. В растворе путь к продуктам, образовавшимся в ходе экспериментов, лежит через большой барьер активации, однако взаимодействие исходных веществ с поверхностью способствовало протеканию совсем необычных химических процессов.
Как отмечает Лео Гросс (Leo Gross) из исследовательского центра IBM в Цюрихе, возглавлявший пионерскую работу, в результате которой было получено изображение пентацена, новая работа является ярким примером возможностей современной атомно-силовой микроскопии. Он добавляет, что атомно-силовая микроскопия продолжает демонстрировать свой потенциал для определения структур соединений, позволяя получать все более детальную информацию о химических соединениях и их превращениях.
Источник: Science 2013, DOI: 10.1126/science.1238187 метки статьи: #аналитическая химия, #нанотехнологии, #органическая химия, #химия поверхности Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Фотография химической реакции" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры 14.11.2016 Когда жизнь дает тебе лимоны, занимайся катализом Подписка на новости
Новости компаний
21.04.21
|
Химпром, ПАО
Все новости
Более пятисот сотрудников ПАО «Химпром» стали участниками пожарно-тактическ 19.04.21 | Химпром, ПАО ЕАБР посетил строящееся производство на территории ПАО «Химпром» 16.04.21 | Химпром, ПАО Строительство нового производства перекиси водорода обсудили в Доме правите 14.04.21 | Химпром, ПАО ПАО «Химпром» посетил министр промышленности и энергетики Чувашской Республ 08.04.21 | Химпром, ПАО В ПАО «Химпром» повышают качество ремонтов Подписка на новости
|