Des chimistes de RUDN University ont créé des substances pour l'auto-assemblage de supramolécules

Les supramolécules sont des structures de plusieurs molécules. Les molécules individuelles se combinent, par exemple, par auto-assemblage, c’est-à-dire sans contrôle externe. La structure résultante a des propriétés que les molécules n’avaient pas individuellement. Par exemple, ils créent de nouveaux matériaux, catalyseurs, machines d’administration moléculaire de médicaments, conducteurs, etc. Pour obtenir un matériau avec les propriétés souhaitées, vous devez sélectionner les bonnes molécules de départ et les substances auxiliaires qui assureront leur combinaison. L’un des moyens de contrôler l’auto-assemblage est les interactions halogène-halogène — des liaisons chimiques qui se produisent entre deux éléments de la classe des halogènes (par exemple, le chlore, le fluor, le brome). Les chimistes de RUDN University ont créé une molécule avec une liaison halogène, qui peut elle-même former des supramolécules ou fournir l’auto-assemblage requis avec d’autres substances. Ils aideront à créer des substances pour l’industrie chimique, la médecine, l’électronique.

«La capacité de contrôler finement l’environnement moléculaire est hautement souhaitable pour la production de nouvelles substances-catalyseurs, matériaux luminescents ou conducteurs, etc. La liaison halogène n’a été utilisée que récemment comme un outil utile pour contrôler l’organisation de ces matériaux supramoléculaires. Par conséquent, les interactions halogène-halogène ont reçu une attention particulière», — Alexander Tskhovrebov, candidat en sciences chimiques, chercheur junior à l’Institut commun de recherche chimique, RUDN University.

Les chimistes ont utilisé 7 types d’hydrazones et de tétrachlorure de carbone comme matières premières pour la synthèse. La réaction a duré 1 à 3 heures à température ambiante, avec du chlorure de cuivre comme catalyseur. En conséquence, 7 composés ont été obtenus, deux d’entre eux convenaient à la formation d’une liaison halogène-halogène entre eux ou avec d’autres substances. Les chimistes de RUDN University les ont examinés à l’aide d’une analyse par diffraction des rayons X. Les scientifiques ont ensuite construit un modèle 3D d’interactions intramoléculaires et confirmé leurs observations à l’aide d’une analyse topologique de la distribution de la densité électronique.

En raison de la capacité de former des liaisons halogène-halogène, de nouvelles substances peuvent aider à contrôler l’auto-assemblage de molécules ou à s’aligner en supramolécules. Le fait est que des deux côtés des molécules de nouvelles substances contiennent des atomes de deux halogènes — le chlore et le brome. En conséquence, ils peuvent, en tournant dans le bon sens, se connecter les uns aux autres via des halogènes dont le chlore se combine avec le brome, et vice versa. Ou former des liaisons halogène-halogène avec d’autres substances, contrôlant ainsi la création de supramolécules.

«Nous avons trouvé des interactions chlore-brome cristallines et les avons étudiées théoriquement. Des calculs ont montré que la molécule résultante peut être un donneur relativement fort d’une liaison halogène. Avec l’apparition d’atomes de brome qui acceptent les liaisons halogènes, un cadre supramoléculaire tridimensionnel est obtenu», — Alexander Tskhovrebov, candidat en sciences chimiques, chercheur junior à l’Institut commun de recherche chimique, RUDN University.

La recherche est publiée dans la revue Mendeleev Communications.