Microscope électronique d'utilisation de scientifiques pour étudier la transformation chimique dans la réaction de interconnexion catalytique

Les scientifiques de l'institut de Zelinsky de la chimie organique de l'Académie des sciences russe à Moscou sont parvenus à examiner à l'intérieur d'une réaction chimique organique avec le microscope électronique et ont enregistré la transformation produite en temps réel. L'équipe du laboratoire de prof. Ananikov s'est appliquée la nano-écaille combinée et les approches de moléculaire-écaille à l'étude de la transformation chimique dans la réaction de interconnexion catalytique. L'étude est publiée dans des transmissions de nature.

La microscopie électronique est une seule méthode pour étudier la structure de la question, fournissant à des images des objectifs variés des agrandissements jusqu'au niveau de différents atomes en sondant les échantillons avec le faisceau d'électrons. La fonctionnalité clé de cette méthode fournit une image de l'objectif qui est droit pour analyser. Cependant, jusqu'ici cet avantage a été activement employé pour étudier exclusivement les objectifs solides. La raison de ceci s'étend en conditions brutales à l'intérieur d'un microscope électronique, en particulier, extrêmement - basse pression dans la chambre de spécimen, qui peut atteindre un milliardième de la pression atmosphérique, ainsi seulement les échantillons non-volatiles solides peuvent survivre. Mais la majorité des procédés chimiques se produisent dans le support liquide et le défi pour la microscopie électronique est surveillance in situ des transformations chimiques. L'intérêt pour l'usage de la microscopie électronique d'observer des réactions chimiques dans des medias liquides a mené à l'émergence des méthodes qui laissent préserver des échantillons dans leur condition indigène même dans le vide poussé.

Les chercheurs à Zelinsky instituent les capsules spéciales utilisées protégeant des échantillons contre le vide poussé. On a observé les procédés chimiques à l'intérieur de ces capsules par un hublot mince qui était transparent au faisceau d'électrons. « C'est très un puissant outil que les pharmaciens commencent juste à employer. La gamme des réactions qui peuvent être étudiées de cette façon est encore étroite, mais qui est ce qui inspire les scientifiques dans la communauté de catalyse », M. commenté Kashin, un des co-auteurs de ceci étude.

L'objectif de l'étude était réaction de interconnexion très importante de formation d'obligation de carbone-soufre. Les produits désirés ont été synthétisés des thiolates de nickel, qui représentent les réactifs nano-structurés composés de parties d'atomes et d'organosulfur de nickel. La réaction a été effectuée dans un support liquide, utilisant le composé soluble de palladium comme catalyseur. Comme résultat, les scientifiques ont expliqué les possibilités d'emploi des types neufs des réactifs avec micro commandé et de nanostructures dans la synthèse organique. La microscopie électronique a permis pour tracer l'évolution des particules de réactif pendant la réaction chimique.

« Nous avons avec succès observé la réaction catalytique organique dans un support liquide à l'intérieur du microscope électronique, qui ouvre des opportunités neuves pour le vaste inducteur de la chimie. La combinaison de la microscopie électronique avec des observations de spectrométrie de masse, des mesures cinétiques utilisant des études de chromatographie gazeuse, et de spectroscopie aux rayons X utilisant la source de rayonnement de synchrotron nous a permise de déterminer le mécanisme de réaction et déterminer l'effet des propriétés de réactifs à différents niveaux de l'organisme structurel sur leur comportement sous la réaction révise », M. commenté Kashin.

Une vaste étude de la réaction du point de vue mécaniste a été complétée avec la démonstration de la possibilité de sa demande pratique de synthèse des substances contenant du soufre organiques variées. La réaction s'est avérée s'appliquer pour un large éventail de substrats, avec les produits obtenus en puissances élevées jusqu'à de 99%.

« Les résultats peuvent servir de stimulus neuf à la recherche avancée à l'intersection de la chimie organique et du nanoscience. Assurément, l'observation des transformations chimiques complexes à l'aide de microscopie électronique en solution deviendra une partie inaliénable dans l'étude des procédés dynamiques en chimie organique et catalyse, alors que les enregistrements vidéos des réactions chimiques deviendront bientôt un outil courant dans l'arsenal des pharmaciens », prof. commenté Ananikov. « L'application généralisée de cette approche aidera à étudier les caractéristiques de chaque réaction individuelle en détail, qui faciliteront énormément l'amélioration des technologies actuellement disponibles pour la production des médicaments, des agrochemicals, des matériaux fonctionnels et d'autres substances pratiquement utiles. »