поиск |
Новости химической науки > Кластер золота демонстрирует необычный тип изомерии29.10.2015 Исследователи из США и Китая наблюдали редкий тип изомерии для кластера Au2I3–, находящегося в газовой фазе. Изученный кластер может существовать в виде двух устойчивых форм с одинаковой электронной конфигурацией и поверхностью потенциальной энергии, однако различающихся значением валентного угла Au–I–Au.
Обнаруженное явление исследователи назвали «изомерия валентного угла» (bond-bending isomerism) [1].
Притяжение между атомами золота частично компенсирует энергетически невыгодный угол связи Au–I–Au в «остроконечном» изомере. (Рисунок из Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc03568f)
Исследователи из группы Лай-Шен Вонга (Lai-Sheng Wang) из Университета Брауна впервые нашли свидетельство в пользу существования двух изомеров кластера Au2I3–, анализируя фотоэлектронные свойства этого соединения. Проведение спектральных исследований с температурной разверткой позволило установить, что пики, которые отсутствовали при низких температурах и увеличивали интенсивность при высокой температуре, относились к изомеру, отличающемуся большей энергией.
Затем исследователи из группы Юна Ли (Jun Li) из Университета Циньхуа использовали квантово-химические расчеты ab initio, чтобы определить, какая из конформаций Au2I3– отвечает за увеличение интенсивности сигналов в экспериментально полученном спектре. Результаты расчета показали, что основным состоянием (более устойчивым изомером) является изомер с тупым валентным углом Au–I–Au, равным 100.7°, а изомер с острым углом Au–I–Au, равным 72.0°, отличался меньшим временем жизни.
Как поясняет Ли, в химии подавляющее (если не исчерпывающее) большинство молекул можно охарактеризовать только одним типом структуры, включающим, помимо порядка взаимного связывания атомов, и геометрические особенности их расположения в пространстве. Таким образом, оказывается, что изомерия валентного угла чем-то похожа на ситуацию, в которой одна личность попеременно пользуется двумя телами. Аналогичную концепцию – существование изомеров, различающихся межатомным расстоянием – предложили в 1972 году [2]. Тем не менее, многие результаты исследований, описывающих экспериментальное наблюдение «изомерии растяжения связей», позднее были опровергнуты, поэтому Ли говорит о результатах своих исследований как о первом экспериментальном свидетельстве возможности существования типа изомерии, в котором молекулы или частицы различаются только геометрическими параметрами связей.
Причиной неожиданного поведения кластера являются реализующиеся в нем аурофильные взаимодействия – в остроконечном кластере взаимное притяжение двух атомов золота частично компенсирует энергетически невыгодное понижение значения валентного угла Au–I–Au.
Как заявляет Хуберт Шмидбаур (Hubert Schmidbaur), специалист по неорганической и аналитической химии из Технического Университета Мюнхена (Германия), результаты исследования противоречат здравому смыслу, говорящему о том, что повышение температуры должно увеличивать, а не уменьшать значение валентного угла Au–I–Au, тем не менее, результаты экспериментов говорят сами за себя. Вонг и Ли планируют вести дальнейшие исследования в надежде обнаружить новые примеры «изомеров валентного угла» и, возможно, обнаружить «изомеры длины связи».
Источники: [1] Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c5sc03568f; [2] J. Am. Chem. Soc., 1972, 94, 779 (DOI: 10.1021/ja00758a017) метки статьи: #аналитическая химия, #квантовая химия, #природа химической связи Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Кластер золота демонстрирует необычный тип изомерии" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» Подписка на новости
Новости компаний
07.08.24
|
Самарская область
Все новости
Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии Подписка на новости
|