Тетраядерный и моноядерный комплексы свинца за счет электрохимического окисления свинцового анода в атмосфере окружающей среды и в атмосфере азота впервые синтезировала и исследовала международная команда ученых, в состав которой вошли химики Тюменского государственного университета (ТюмГУ), 14 ноября сообщает пресс-служба вуза.

Результаты исследования помогли химикам предложить новую систему для эффективного превращения углекислого газа в карбонаты, являющиеся ценными продуктами, обладающими в том числе люминесцентными свойствами, для различных областей производства.

В настоящее время в арсенале химии много разнообразных методов синтеза координационных (комплексных) соединений, структура которых представляет собой центральный атом (или ион), называемый комплексообразователем, с которым ковалентными связями соединены один или несколько ионов (молекул), называемых лигандами.

Кроме чисто химического, активно применяется также синтез в электрохимических условиях. Такое изменение условий реакций может привести к образованию различных веществ.

Исследователи смогли в ходе реакции электрохимического окисления свинцового анода в атмосфере окружающей среды в растворе HL в смеси CH₃CN и MeOH превратить молекулы углекислого газа из воздуха в карбонат-анион с последующим превращением в ценный продукт — тетраядерный комплекс [Pb₄L₄(CO₃)₂] 4H₂O (1 4H₂O).

Эти уникальные по составу и структуре металлокомплексы, как показало исследование, могут быть использованы в качестве источника белого света. Образование таких металлокомплексов произошло за счет так называемых тетрельных связей — относительно недавно открытый вид взаимодействий, присущий элементам подгруппы углерода, к которой принадлежит и свинец.

Руководитель проекта, сотрудник Школы естественных наук ТюмГУ, кандидат химических наук Дамир Сафин пояснил:

«Полученный результат имеет как фундаментальное, так и прикладное значение. С одной стороны, это изучение природы координации за счет методов инженерии кристаллов с использованием тетрельных взаимодействий, а также выявление эффективных способов дизайна и синтеза соединений с заданными свойствами; с другой — получение новых соединений со специфическими люминесцентными свойствами как материалов для практического применения. Кроме того, мы предложили новую систему, позволяющую эффективно превращать молекулы углекислого газа в ценные продукты».

Результаты исследования ученые представили в статье «Превращение диоксида углерода в воздухе в карбонат, опосредованное комплексом свинца (ii) с тридентатным бипиридином, содержащим гидразидный лиганд, в электрохимических условиях с получением однокомпонентных люминофоров, излучающих белый свет» (Aerial carbon dioxide conversion to carbonate mediated by a lead (ii) complex with tridentate bipyridine containing a hydrazide ligand under electrochemical conditions yielding single-component white-light-emitting phosphors), опубликованной в журнале Inorganic Chemistry Frontiers.

Кроме российских ученых, в команду исследователей вошли их коллеги из университетов Ирана, Турции, Азербайджана и Испании.