Microscópio de elétron do uso dos cientistas para estudar a transformação química na reacção entrelaçando catalítica

Os cientistas do instituto de Zelinsky da química orgânica da academia do russo de ciências em Moscovo controlaram olhar dentro de uma reacção química orgânica com microscópio de elétron e gravaram a transformação ocorrida no tempo real. A equipe do laboratório do prof. Ananikov aplicou a nano-escala combinada e as aproximações da molecular-escala ao estudo da transformação química na reacção entrelaçando catalítica. O estudo é publicado em comunicações da natureza.

A microscopia de elétron é um método original para estudar a estrutura da matéria, fornecendo imagens de vários objetos as ampliações até o nível de átomos individuais sondando as amostras com feixe de elétron. A característica chave deste método está fornecendo uma imagem do objeto que é directo analisar. Contudo, essa vantagem foi usada até agora activamente para estudar exclusivamente os objetos contínuos. A razão para esta coloca em condições ásperas dentro de um microscópio de elétron, em particular, extremamente - baixa pressão na câmara do espécime, que pode alcançar um bilionésimo da pressão atmosférica, assim somente as amostras permanentes contínuas podem sobreviver. Mas a maioria dos processos químicos ocorre no media líquido e o desafio para a microscopia de elétron é monitoração in situ das transformações químicas. O interesse no uso da microscopia de elétron observar reacções químicas em media líquidos conduziu à emergência dos métodos que reservam preservar amostras em seu estado nativo mesmo no vácuo alto.

Os pesquisadores em Zelinsky instituem as cápsulas especiais usadas que protegem amostras do vácuo alto. Os processos químicos dentro destas cápsulas foram observados através de um indicador fino que fosse transparente ao feixe de elétron. “Esta é uma ferramenta muito poderosa que os químicos apenas estão começando a se usar. A escala das reacções que podem ser estudadas desta maneira é ainda estreita, mas que é o que inspira os cientistas na comunidade da catálise”, Dr. comentado Kashin, um dos co-autores deste estudo.

O objeto do estudo era reacção entrelaçando muito importante da formação da ligação do carbono-enxofre. Os produtos desejados foram sintetizados dos thiolates do níquel, que representam os reagentes nano-estruturados compor de partes dos átomos e do organosulfur do níquel. A reacção foi realizada em um media líquido, usando o complexo solúvel do paládio como o catalizador. Em conseqüência, os cientistas demonstraram as possibilidades de emprego dos novos tipos de reagentes com micro pedido e de nanostructures na síntese orgânica. A microscopia de elétron tornou possível seguir a evolução de partículas do reagente durante a reacção química.

“Nós observamos com sucesso a reacção catalítica orgânica em um media líquido dentro do microscópio de elétron, que abre oportunidades novas para o campo vasto da química. A combinação de microscopia de elétron com as observações da espectrometria em massa, as medidas cinéticas usando os estudos da cromatografia de gás, e da espectroscopia de raio X que usam a fonte de radiação de synchrotron permitiu que nós estabelecessem o mecanismo da reacção e determinar o efeito das propriedades dos reagentes a níveis diferentes de organização estrutural em seu comportamento sob a reacção condiciona”, Dr. comentado Kashin.

Um estudo extensivo da reacção do ponto de vista mecanicista foi suplementado com a demonstração da possibilidade de seu pedido prático para a síntese de várias substâncias decontenção orgânicas. A reacção despejou ser aplicável para uma vasta gama de carcaças, com os produtos obtidos em rendimentos altos de até 99%.

“Os resultados podem servir como um estímulo novo para pesquisa avançada na intersecção da química orgânica e do nanoscience. Indubitàvelmente, a observação de transformações químicas complexas usando a microscopia de elétron na solução transformar-se-á uma parte inalienável no estudo de processos dinâmicos na química orgânica e a catálise, visto que as gravações video das reacções químicas se transformarão logo uma ferramenta rotineira no arsenal dos químicos”, comentou prof. Ananikov. “A aplicação generalizada desta aproximação ajudará a estudar em detalhe as características de cada reacção individual, que facilitarão enorme a melhoria de tecnologias actualmente disponíveis para a produção de medicinas, de agrochemicals, de materiais funcionais e de outras substâncias praticamente úteis.”