Главная » Все новости » Химики синтезируют «плоские» соединения кремния
Химики синтезируют "плоские" соединения кремния
Химики синтезируют "плоские" соединения кремния

Химики синтезируют «плоские» соединения кремния

Химики из Боннского университета (Германия) синтезировали чрезвычайно необычные соединения. Их центральный строительный блок — атом кремния. Однако отличается от обычного расположение четырех связывающих партнеров атома, которые не имеют форму тетраэдра вокруг него, а плоские, как трапеции. Такое расположение обычно энергетически крайне невыгодно, однако молекулы очень стабильны. Их свойства пока совершенно неизвестны; теперь исследователи хотят их изучить.

Как и относительный углерод, кремний обычно образует четыре связи с другими атомами. Когда это происходит, обычно получается тетраэдр. Атом кремния расположен в центре, а его связывающие партнеры (так называемые лиганды) — в тетраэдрических углах. Это расположение наиболее выгодно энергетически. Следовательно, он возникает почти автоматически, как мыльный пузырь обычно сферической формы.

Исследователи во главе с профессором д-ром Александром Филиппоу из Института неорганической химии Боннского университета создали кремнийсодержащие молекулы, столь же необычные, как мыльный пузырь кубической формы. В них четыре лиганда образуют не тетраэдр, а искаженный квадрат, трапецию. Они лежат в одной плоскости вместе с кремнием. «Несмотря на это, соединения настолько стабильны, что их можно разливать в бутылки и хранить в течение нескольких недель без каких-либо проблем», — объясняет доктор Приябрата Гана, бывший докторант, который с тех пор переехал в RWTH Aachen University.

Молекулярная экзотика необычайно стабильна

Сами исследователи были удивлены такой необычной стабильностью. Они обнаружили причину, моделируя молекулы на компьютере. Лиганды также образуют связи друг с другом. В процессе работы они образуют прочный каркас. Это кажется настолько сильным, что полностью предотвращает «защелкивание» трапециевидной формы в тетраэдр. «Наши компьютерные расчеты показывают, что не существует структуры для молекул, которая была бы более энергетически выгодной, чем плоская трапециевидная форма», — подчеркивает Йенс Рамп, докторант Института неорганической химии.

Исследователи вырастили кристаллы веществ, а затем обработали их рентгеновскими лучами. Рентгеновский свет рассеивается атомами и меняет свое направление. Таким образом, эти отклонения можно использовать для расчета пространственной структуры молекул в кристалле. Вместе со спектроскопическими измерениями этот метод подтвердил, что лиганды и кремний действительно находятся в одной плоскости в новых молекулах.

Хотя синтез экзотических соединений должен осуществляться в атмосфере инертного газа, в остальном он сравнительно прост. С другой стороны, получение исходных материалов является сложной задачей; один из них был впервые синтезирован чуть более десяти лет назад и уже стал источником для синтеза нескольких новых классов соединений кремния.

Влияние необычной структуры на свойства кремния, важного элемента для электронной промышленности, на данный момент совершенно неясно. Во всяком случае, долгое время производство таких соединений считалось совершенно невозможным.

Химики из Боннского университета (Германия) синтезировали чрезвычайно необычные соединения. Их центральный строительный блок — атом кремния. Однако отличается от обычного расположение четырех связывающих партнеров атома, которые не имеют форму тетраэдра вокруг него, а плоские, как трапеции. Такое расположение обычно энергетически крайне невыгодно, однако молекулы очень стабильны. Их свойства пока совершенно неизвестны; теперь исследователи хотят их изучить.

Понравилась запись? Поделись с другом!!!