Сложные молекулы и галогенные связи. Современные применения концепции «ключ-замок»

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета и Томского политехнического университета применили классическую концепцию "ключ-замок" к полиоксометаллатам (ПОМ) — крупным неорганическим молекулам — и обнаружили, что катионы иодония могут избирательно взаимодействовать с этими молекулами. Открытие может стать основой для создания материалов с заданными свойствами и разработки новых катализаторов.

Концепция "ключ-замок" была впервые предложена немецким химиком Эмилем Фишером в 1894 году для объяснения специфичности взаимодействий ферментов с субстратами. Современные учёные продолжают использовать этот принцип в химии. В новом исследовании учёные СПбГУ и ТПУ применили его к полиоксометаллатам — соединениям, состоящим из кислорода и переходных металлов, таких как молибден и вольфрам. Эти молекулы обладают уникальными свойствами и широко применяются в катализе и материаловедении.

«Катион иодония действует как "ключ", взаимодействуя с анионом ПОМ, который является "замком"»

— Вадим Кукушкин, академик РАН, почетный профессор СПбГУ

Исследователи обнаружили, что избирательность взаимодействия проявляется только для одного изомера полиоксометаллатов. Важную роль в этом процессе играют галогенные связи — тип межмолекулярных взаимодействий, которые привлекают всё больше внимания в химической науке. Эти взаимодействия открывают новые возможности для создания сенсоров и катализаторов с высокой селективностью.

Открытие учёных может найти применение в разработке новых материалов, сенсоров и катализаторов. Возможность контролировать взаимодействия между ионами в таких системах позволит создавать инновационные решения для химической промышленности и смежных отраслей.

«Сотрудничество между СПбГУ и ТПУ стало важным шагом в развитии научных проектов, объединяя технические и фундаментальные знания»

— Вадим Кукушкин, академик РАН, почетный профессор СПбГУ

Исследование стало результатом взаимодействия в рамках научно-образовательного кластера «Менделеев», который объединяет ресурсы и научный потенциал различных организаций для решения сложных задач.

Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ

Источник изображения: Freepik