Microscopio elettronico di uso degli scienziati per studiare trasformazione chimica nella reazione collegantesi catalitica

Gli scienziati dall'istituto di Zelinsky di chimica organica dell'accademia delle scienze russa a Mosca sono riuscito a guardare dentro una reazione chimica organica con il microscopio elettronico ed hanno registrato la trasformazione accaduta in tempo reale. Il gruppo dal laboratorio di prof. Ananikov ha applicato il nano-disgaggio combinato e gli approcci del molecolare-disgaggio allo studio su trasformazione chimica nella reazione collegantesi catalitica. Lo studio è pubblicato nelle comunicazioni della natura.

La microscopia elettronica è un metodo unico per studiare la struttura della materia, fornente le immagini di vari oggetti gli ingrandimenti fino al livello di diversi atomi sondando i campioni con il fascio di elettroni. La caratteristica fondamentale di questo metodo sta fornendo un'immagine dell'oggetto che è diretto analizzare. Tuttavia, finora quel vantaggio attivamente è stato usato per studiare esclusivamente gli oggetti solidi. La ragione per questa risiede nei termini duri dentro un microscopio elettronico, in particolare, estremamente - pressione bassa nella camera dell'esemplare, che può raggiungere un bilionesima della pressione atmosferica, così soltanto i campioni non volatili solidi possono sopravvivere a. Ma la maggior parte dei trattamenti chimici si presenta nel media liquido e la sfida per la microscopia elettronica è video in situ delle trasformazioni chimiche. L'interesse nell'uso di microscopia elettronica osservare le reazioni chimiche nei media liquidi piombo all'emergenza dei metodi che concedono conservare i campioni nel loro stato indigeno anche nell'alto vuoto.

I ricercatori a Zelinsky istituiscono le capsule speciali usate che proteggono i campioni dall'alto vuoto. I trattamenti chimici dentro queste capsule sono stati osservati attraverso una finestra sottile che era trasparente al fascio di elettroni. “Questo è uno strumento molto potente che i chimici stanno cominciando appena ad usare. L'intervallo delle reazioni che possono essere studiate in questo modo è ancora stretto, ma che è che cosa ispira gli scienziati nella comunità di catalisi„, il Dott. commentato Kashin, uno dei co-author di questo studio.

L'oggetto dello studio era la reazione collegantesi molto importante di formazione dell'obbligazione dello carbonio-zolfo. I prodotti desiderati sono stati sintetizzati dai thiolates del nichel, che rappresentano i reagenti nano-strutturati composti di parti degli atomi e del organosulfur del nichel. La reazione è stata effettuata in un media liquido, facendo uso del complesso solubile del palladio come catalizzatore. Di conseguenza, gli scienziati hanno dimostrato le possibilità di occupazione dei nuovi tipi di reagenti con micro- ordinato e di nanostructures nella sintesi organica. La microscopia elettronica ha permesso di rintracciare l'evoluzione delle particelle del reagente durante la reazione chimica.

“Abbiamo osservato con successo la reazione catalitica organica in un media liquido dentro il microscopio elettronico, che apre le nuove opportunità per il vasto campo di chimica. La combinazione di microscopia elettronica con le osservazioni di spettrometria di massa, le misure cinetiche facendo uso degli studi di gascromatografia e della spettroscopia di raggi x facendo uso della sorgente di radiazione di sincrotrone ha permesso che noi stabilissimo il meccanismo della reazione e determinare l'effetto dei beni dei reagenti ai livelli differenti di organizzazione strutturale sul loro comportamento nell'ambito della reazione condiziona„, il Dott. commentato Kashin.

Un esteso studio sulla reazione dal punto di vista meccanicistico è stato completato con la dimostrazione della possibilità della sua domanda pratica di sintesi di varie sostanze contenenti zolfo organiche. La reazione è risultato essere applicabile per una vasta gamma di substrati, con i prodotti ottenuti in alti rendimenti di fino a 99%.

“I risultati possono servire da nuovo stimolo per la ricerca avanzata all'intersezione di chimica organica e del nanoscience. Indubbiamente, l'osservazione delle trasformazioni chimiche complesse usando la microscopia elettronica in soluzione si trasformerà in in una parte inalienabile nello studio sui trattamenti dinamici in chimica organica e la catalisi, mentre i video registrazione delle reazioni chimiche presto si trasformeranno in in uno strumento sistematico nell'arsenale dei chimici„, ha commentato prof. Ananikov. “L'applicazione generalizzata di questo approccio contribuirà a studiare dettagliatamente le caratteristiche di ogni reazione determinata, che enorme faciliteranno il miglioramento delle tecnologie attualmente disponibili per produzione delle medicine, dei agrochemicals, dei materiali funzionali e di altre sostanze praticamente utili.„

Sorgente: http://akson.science/