ในการประชุมเชิงปฏิบัติการเรื่องการออกแบบพอลิเมอร์

ในการประชุมเชิงปฏิบัติการเรื่องการออกแบบพอลิเมอร์

Danil Dybtsev, Vladimir Fedin
"วิทยาศาสตร์มือแรก" № 3/4 (57/58), 2014

สารเคมีของสารประกอบที่น่าตื่นตาตื่นใจเหล่านี้จากการทำซ้ำบล็อกอนินทรีย์และอินทรีย์ที่มีความสามารถในการสร้างโครงสร้างที่มีรูพรุนได้เริ่มขึ้นในปี 1989 นักวิจัยพบว่าโพลิเมอร์ประสานงานของอวัยวะเหล่านี้มีโอกาสมหาศาลในการออกแบบโมเลกุลเช่นความเป็นไปได้ในเกมเลโก้ แบบฟอร์มที่กำหนด จำนวนโครงสร้างที่เป็นไปได้ดังกล่าวมีขนาดมหึมาและที่สำคัญที่สุดคือสารเหล่านี้มีคุณสมบัติพิเศษหลายอย่างรวมถึงดัชนีความพรุนของการบันทึก: มากกว่า 6,000 เมตร2 – สนามฟุตบอลทั้งหมด – ในหนึ่งกรัมของสาร!

ในประเทศของเราการสังเคราะห์และการศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติของสารประสานงานได้ประสบความสำเร็จในศูนย์วิทยาศาสตร์หลายแห่งรวมทั้งสถาบันเคมีอนินทรีย์ A.V. Nikolaev, SB RAS (Novosibirsk) ในปี 2014 INH ได้รับทุนจากรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียเพื่อทำวิจัยภายใต้การดูแลของศาสตราจารย์ M. Schroder (สหราชอาณาจักร) วัสดุใหม่ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของโพลิเมอร์เหล่านี้มีศักยภาพทางเทคโนโลยีมากและสามารถนำมาใช้ในด้านต่างๆ,จากการเก็บรักษาเชื้อเพลิงไฮโดรเจนและการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซและสารที่ใช้งานทางชีวภาพเพื่อสร้างเซ็นเซอร์ประเภทใหม่

เกี่ยวกับผู้แต่ง

Danil Nikolaevich Dybtsev – ศาสตรดุษฎีบัณฑิตเคมีผู้วิจัยชั้นนำของห้องปฏิบัติการเคมีคลัสเตอร์และสารประกอบซูราโมเลคิวลาลของสถาบันอนินทรีย์เคมี A.V. Nikolaev, SB RAS (Novosibirsk) ผู้เขียนและผู้ร่วมเขียนเอกสารทางวิทยาศาสตร์กว่า 70 ฉบับและสิทธิบัตร 3 ฉบับ

Vladimir Petrovich Fedin – ศาสตรดุษฎีบัณฑิตเคมีผู้อำนวยการและหัวหน้าห้องปฏิบัติการเคมีกลุ่มและสารสังเคราะห์อนุมูลอิสระของสถาบันเคมีอนินทรีย์ AV Nikolaeva SB RAS (Novosibirsk) หัวของห้องปฏิบัติการของวัสดุที่ทำงานบนพื้นฐานของกลุ่มและสารประกอบซูมาโมเลกุลของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ของ NGU ผู้แต่งและผู้ร่วมเขียนเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 350 ฉบับใบรับรองลิขสิทธิ์ 2 ฉบับและสิทธิบัตร 7 ฉบับ

สารประกอบที่น่าอัศจรรย์ซึ่งสามารถสร้างโครงสร้างที่มีรูพรุนได้เริ่มขึ้นในปี 1989 โดยมีงานวิจัยของนักเคมีชาวออสเตรเลียชื่อ R. Robson ซึ่งเป็นเวทีใหม่ในเคมีของพอลิเมอร์ประสานงานโลหะอิมัลชัน นักวิทยาศาสตร์เห็นว่าเป้าหมายในการออกแบบโพลีเมอร์เหล่านี้มีความเป็นไปได้สูงเช่นเดียวกับในเกมเลโก้ของเด็ก ๆ เพื่อรวมกันเป็นชิ้นส่วนของรูปทรงเรขาคณิตบางอย่างเข้ากับโครงสร้างที่สามารถคาดการณ์ได้จำนวนโครงสร้างที่เป็นไปได้ดังกล่าวมีขนาดมหึมาและสิ่งสำคัญที่สุดคือสารเหล่านี้มีคุณสมบัติพิเศษที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งจะช่วยให้ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง ในประเทศของเราการสังเคราะห์และการศึกษาคุณสมบัติของสารประสานงานจะดำเนินการในศูนย์วิทยาศาสตร์หลายแห่ง ได้แก่ สถาบันเคมีอนินทรีย์ A.V. Nikolaeva จากสาขาไซบีเรียของ Academy of Sciences รัสเซีย (Novosibirsk) ซึ่งในปี 2014 ได้รับทุนจากรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียเพื่อดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับสารประกอบร่วมกับศ. M. Schroeder (University of Nottingham, UK)

กรอบโลหะอินทรีย์ โพลิเมอร์ประสานงานเป็นชื่อของพวกเขาหมายถึงถูกสร้างขึ้นจากการสร้างอินทรีย์และอนินทรีบล็อก บล็อกอนินทรีย์มีการเชื่อมต่อผ่านทางอินทรีย์ (แกนด์ของสะพาน) กับการก่อตัวของความหลากหลายของโครงสร้าง openwork เช่นนั่งร้าน ความสนใจโดยเฉพาะของนักวิจัยก็คือการดึงดูดโพลีเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนในกรอบที่มีโพรงโพรงที่มีระยะห่างสม่ำเสมอหรือช่องที่มีขนาดรูปร่างและสภาพแวดล้อมภายในที่แน่นอน

โครงร่างของลิเมอร์ประสานงานที่สร้างขึ้นจากวัสดุก่อสร้างอินทรีย์และอนินทรีย์มีลักษณะคล้ายกับนั่งร้านชิ้นส่วนของโครงสร้างผลึกของพอลิเมอร์โคโรเมอร์ประสานสัณฐานวิทยาที่มีขนาดช่องปรับได้

โครงสร้างการประสานงานที่มีรูพรุนเป็นครั้งแรกที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของคาร์บอกซิเลทสังกะสีและทองแดงได้มาและได้รับการศึกษาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 (Chui et al., 1999; Li et al., 1999). สารประกอบโลหะอินทรีย์เหล่านี้มีค่าความพรุนในการบันทึกในเวลานั้น บทความในนิตยสาร ธรรมชาติ และ วิทยาศาสตร์, วันนี้มีมากกว่า 5 พันอ้างอิง

ผลลัพธ์เหล่านี้ซึ่งเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริงถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการพัฒนาอย่างเข้มข้นของเคมีของโพลิเมอร์ประสานงานโลหะอิมัลชัน ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2543 ได้มีการเพิ่มจำนวนขึ้นของบทความบทวิจารณ์และประเด็นเฉพาะเรื่องของวารสารทางวิทยาศาสตร์ที่ทุ่มเทให้กับการทำงานในสาขานี้ ท่ามกลางความสำเร็จล่าสุดเป็นวัสดุที่มีค่าความพรุนสูงน่าขนลุกสูงกว่า 6,000 เมตร2 – สนามฟุตบอลทั้งหมด! – ในหนึ่งกรัมของสาร

ทำไมนักวิทยาศาสตร์และผู้ปฏิบัติงานจึงถูกดึงดูดด้วยสารผิดปกติเหล่านี้? ประการแรกกรอบอินทรีย์โลหะที่มีรูพรุนแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติการดูดซึมที่ไม่เป็นประวัติการณ์ในแง่ของสารระเหยและก๊าซต่างๆดังนั้นพวกเขาจึงถือได้ว่าเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการจัดเก็บก๊าซมีเทนและไฮโดรเจนแบบพกพาซึ่งเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ในอนาคต เนื่องจากเนื่องจากโครงสร้างของผลึกปกติสารประกอบดังกล่าวจึงมีความสามารถในการดูดซับโมเลกุลเพียงบางขนาดและรูปร่างจึงสามารถนำมาใช้เพื่อล้างส่วนผสมที่เป็นส่วนผสมของก๊าซหรือตัวอย่างเช่น chiral* (กระจกอสมมาตร) สารที่ใช้งานทางชีวภาพ

พื้นที่ที่สำคัญที่สุดในการใช้พอลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกัน มีบางอย่างที่น่าสนใจมากขึ้นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี: บนพื้นฐานของโปรตอนและการนำไฟฟ้าเรืองแสงและคุณสมบัติอื่น ๆ ของโพลิเมอร์ พวกเขาสามารถใช้ในการถ่ายภาพในการผลิตของเซ็นเซอร์และแม้กระทั่งตู้เย็น! ในแง่นี้ polymers ประสานเป็นแพลตฟอร์มที่หลังจากการปรับเปลี่ยนสามารถใช้ในด้านต่างๆของวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม

การประสานงานแบบ biporous polymer ZNU แสดงถึงความสามารถในการแยกแยะโมเลกุลที่เป็นเอกลักษณ์เช่นการดูดซับของโมเลกุลที่มีลักษณะแตกต่างกันเกิดขึ้นในรูปแบบที่กำหนดอย่างเคร่งครัด ZNU = Zn4(Ndc)4(ur) ที่ไหน NDC – 2,6-naphthalene dicarboxylate, ur – urotropin

ความสนใจของนักวิทยาศาสตร์คือการใช้ช่องว่างในโครงสร้างที่มีรูพรุนเหล่านี้เพื่อ "จับ" และการศึกษาต่อ ๆ ไปของโมเลกุลที่ไม่เสถียรภายใต้สภาวะปกติ นอกจากนี้แม้ปฏิกิริยาทางเคมีที่รู้จักกันดีที่เกิดขึ้นในช่องของโครงกระดูกที่มีรูพรุนมักจะนำไปสู่ผลลัพธ์ใหม่ที่ผิดปกติ

ที่ชุมทางวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันการศึกษาพอลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนเป็นพื้นที่ทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นเอกเทศในจุดเชื่อมต่อของเคมีประสานงานอนินทรีย์เคมีสถานะของแข็งวิทยาศาสตร์พื้นผิวและสาขาเคมีอื่น ๆ ในประเทศชั้นนำของโลกห้องปฏิบัติการหลายสิบแห่งกำลังดำเนินการศึกษาสารดังกล่าวอย่างจริงจัง

เนื่องจากในทางตรงกันข้ามกับซีโอไลต์ที่ศึกษากันดี (สารมีรูพรุนที่มีลักษณะเป็นอนินทรีย์) พอลิเมอร์ประสานประสานโลหะมีเสถียรภาพทางความร้อน จำกัด การศึกษาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การใช้งานในทางปฏิบัติที่ไม่จำเป็นต้องมีเสถียรภาพในอุณหภูมิสูง และแน่นอนความสนใจเป็นพิเศษในการศึกษาลักษณะการดูดซับของวัสดุเหล่านี้ในสารระเหย

ในทางทฤษฎีประมาณห้าสิบ anions ของกรด heteropoly สามารถใส่ในช่องของโครงกระดูกโลหะของโลหะผสมเช่นการประสานงาน สารประกอบที่เกิดขึ้นสามารถมีบทบาทเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้ ในภาพ – พอลิเมอร์ประสานงานที่มีแอนติเจนชนิดหนึ่งของ SiW11O40M. ในห้องปฏิบัติการของสถาบันเคมีอนินทรีย์ SB RAS ได้รับสารประกอบนี้และได้ศึกษาคุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยา

นอกจากนี้ยังมีพัฒนาการทางอุตสาหกรรมที่เป็นจริงเช่นเมื่อหลายปีก่อน บริษัท เคมีภัณฑ์ (ตัวอย่างเช่นผู้นำอุตสาหกรรมเคมีทั่วโลกซึ่งเป็น บริษัท BASF ในระดับโลก) ได้เปิดตัวการสังเคราะห์อุตสาหกรรมและเริ่มขายโพลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุน

ในประเทศของเราการสังเคราะห์และการศึกษาคุณสมบัติของพอลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนมีอยู่ในหลายองค์กรทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ ห้องปฏิบัติการเคมีของกลุ่มและสารประกอบซูมาโมเลกุลของสถาบันเคมีอนินทรีย์ A.V. Nikolaev, สาขาไซบีเรียของ Academy of Sciences รัสเซีย (Novosibirsk) ภายใต้การนำของ D.Sc. n V.P. Fedin เจ้าหน้าที่ห้องปฏิบัติการประจำเข้าเยี่ยมชมศูนย์การต่างประเทศชั้นนำสำหรับการฝึกงานและการแลกเปลี่ยนประสบการณ์ ผลงานของพวกเขามีมูลค่าสูงไม่เพียง แต่ในรัสเซียเท่านั้น แต่ยังต่างประเทศโดยมีหลักฐานจากระดับการอ้างอิงสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์

การพัฒนาอย่างแข็งขันในห้องปฏิบัติการเคมีของสารประกอบคลัสเตอร์และสารประกอบซูปราโมเลคิวลาลของสถาบันเคมีเคมี SB RAS ทำให้สามารถสังเคราะห์สารประกอบดังกล่าวได้เป็นอย่างดีและมีความเป็นไปได้ที่จะมีการปรับค่าพารามิเตอร์ทางโครงสร้างตามลำดับ ตัวอย่างแรกของการออกแบบระบบของสารประกอบของชั้นนี้คือครอบครัวของ camphorites สังกะสีมีรูพรุนที่มีขนาดโพรงแตกต่างกัน วิธีการสังเคราะห์ที่สมบูรณ์แบบได้เปิดโอกาสที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้เพื่อให้ได้พอลิเมอร์ประสานงาน homochiral จากสารละลายที่เรียบง่ายและให้ผลผลิตสูง

ดังนั้นพร้อมกับสถาบันการเร่งปฏิกิริยา G. K. Boreskov จากสาขาไซบีเรียของ Academy of Sciences ของรัสเซียเป็นครั้งแรกดำเนินการแยก chromatographic ของ racemic (ประกอบด้วยสารสองชนิดของสาร) ผสมในขณะที่โครงนั่งร้านมีรูพรุนถูกใช้เป็นระยะ stationary ร่วมกับ Institute of Solid State Chemistry และ Mechanochemistry ของสาขาไซบีเรียของ Academy of Sciences ของรัสเซียได้มีการพัฒนาวิธีการผลิตอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งที่มีคุณสมบัติการเป็นโปรตอนสูง: ค่าการนำไฟฟ้าของโปรตอนสูงสุดอยู่ที่ 0.08 S / cm ภายใต้สภาวะปกติและ 0.01 S / cm ที่ 150 ° C และ ความชื้นต่ำวัสดุดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเนื่องจากคุณสมบัติการทำงานของพวกเขาดีกว่าอุปกรณ์อะนาล็อกที่มีอยู่ทั้งหมด

การรวมโมเลกุลของ "แขก" ไว้ในกรอบที่มีรูพรุนจะเปลี่ยนคุณสมบัติเรืองแสง: ขยายสัญญาณหลายครั้ง (เช่นในโทลูอีน) หรือยับยั้งได้อย่างสมบูรณ์ (ใน nitrobenzene) เส้นโค้งสี บนกราฟตรงกับสีของ "แขก" และเส้นสีขาว – พอลิเมอร์ที่เป็นรูพรุนเดิม

ลิเธียมที่มีโพลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนสังเคราะห์ในสถาบันเคมีอนินทรีย์ของสาขาไซบีเรียของรัสเซีย Academy of Sciences มีโครงสร้างผลึกที่หลากหลายเช่นช่องหกเหลี่ยมขนาด microporous สารประกอบดังกล่าวสามารถดูดซับโมเลกุลอินทรีย์ต่างๆได้โดยขึ้นอยู่กับลักษณะของโมเลกุลที่ให้ความเข้มของเรืองแสงของโครงกระดูกของอวัยวะโครงสร้างจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างสมบูรณ์ การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการตอบสนองดังกล่าวช่วยให้สามารถพิจารณาพอลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนเป็นส่วนประกอบที่มีแนวโน้มของอุปกรณ์ตรวจจับชนิดใหม่

อีกหนึ่งโพลีเมอร์ประสานสองขั้วที่ไม่ซ้ำกันมีสองประเภทของช่องทางที่แตกต่างกันในขนาดและการทำงานสารประกอบดังกล่าวไม่เพียง แต่แสดงคุณสมบัติเรืองแสงทางเรขาคณิตเท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการยับยั้งโมเลกุลที่ละเอียดขึ้นจากการผสมด้วยโมเลกุลประเภทต่างๆที่อยู่ในโพรงที่แตกต่างกันของกรอบโลหะอินทรีย์ ในวัสดุดังกล่าว biporous ขึ้นอยู่กับหลักการของการเลือกโมเลกุลหนึ่งสามารถสะสมและใช้พลังงานเคมีในลักษณะควบคุม

ร่วมกับสถาบันการเร่งปฏิกิริยา G. K. Boreskov จากสาขาไซบีเรียของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซียได้พิสูจน์กิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาสูงของสารประกอบซูมาโมเลกุลไฮบริดเช่นโพลิเมอร์ผสม MIL-101 ในโพรงซึ่งมีส่วนประกอบของ heteropolyoxometallic complex ในปฏิกิริยาออกซิเดชั่นต่างกันหลายแบบ พารามิเตอร์ของการคัดเลือกและ Conversion (ระดับการแปลง) สามารถเข้าถึงได้เกือบ 100% กระบวนการนี้ใช้สารออกซิไดซ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถถูกนำไปรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยไม่ทำให้กิจกรรมลดลง

โครงสร้างหลายเหลี่ยมเพชรพลอยของรูปห้าเหลี่ยมและรูปหกเหลี่ยมแสดงช่องขนาดนาโนเมตรในโครงสร้างของพอลิเมอร์ผสม MIL-101 โดยคำนึงถึงโทโพโลยีที่แท้จริงเมื่อมีการเติมสารละลายกรดแร่ที่แข็งแรงลงในรูขุมขนของพอลิเมอร์ประสานงานนี้อิเล็กโทรไลท์ที่เป็นของแข็งจะเกิดขึ้น (และ) สามารถถ่ายเทประจุไอออนบวก () การนำไฟฟ้าอิเล็กโทรไลต์ดังกล่าวมีค่าใกล้เคียงกับค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุพอลิเมอร์ที่เป็นตัวนำโปรตอนที่ดีที่สุดในอินทรีย์ (เช่น Nafion) ที่ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงต้นแบบ อย่างไรก็ตามอิเล็กโทรไลต์ของอิมัลชันโลหะสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่แห้งมากขึ้นและมีช่วงอุณหภูมิกว้าง

ในปี 2014 สถาบันเคมีฟิสิกส์แห่งสาขาไซบีเรียของสถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซียได้รับรางวัลเมกะอันเป็นที่ยอมรับของรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียเพื่อทำการวิจัยในสาขาสารประกอบการประสานงานร่วมกับศาสตราจารย์อังกฤษ M. Schroder หนึ่งในผู้นำด้านเคมีอนินทรีที่ทันสมัยรวมทั้งเคมีของโพลิเมอร์ประสานงาน เป็นเวลาอย่างน้อย 3 ปีศาสตราจารย์ Schroder จะเป็นผู้นำกลุ่มวิจัยที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษในสถาบันนี้โดยใช้เวลาเป็นอย่างมากใน Novosibirsk Academgorodok

กิจกรรมของทีมวิจัยใหม่จะครอบคลุมทั้งสเปกตรัมเคมีของพอลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนตั้งแต่การสังเคราะห์ไปจนถึงการศึกษาสมบัติต่างๆนักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าด้วยความช่วยเหลือทางการเงินกลุ่มนักวิจัยที่กระตือรือร้นและมีความทะเยอทะยานกลุ่มเล็ก ๆ กลุ่มเล็ก ๆ เหล่านี้จะกลายเป็นศูนย์กลางการวิจัยชั้นนำด้านเคมีพอลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุนซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดนวัตกรรมทั้งในรัสเซียและต่างประเทศ

"อยากรู้อยากเห็นเป็นแรงจูงใจ" (สัมภาษณ์กับมาร์ตินชโรเดอร์)

ความอยากรู้อยากเห็นเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่ทรงพลังและชัดเจนที่สุดของปัญญาที่มีประสิทธิภาพ

ซามูเอลจอห์นสัน

"ฉันเริ่มให้ความสนใจกับวิทยาศาสตร์เมื่อฉันยังเป็นเด็กนักเรียนฉันมีครูที่ดีส่วนใหญ่ที่ฉันชอบวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ – คณิตศาสตร์ฟิสิกส์เคมีซึ่งดูน่าสนใจและสนุกสนานมากที่สุดจากนั้นฉันก็เข้ามหาวิทยาลัย Sheffield ซึ่งฉันได้รับปริญญาตรีด้านเคมี เขาเดินเข้าไปในรอยัลคอลเลจที่มหาวิทยาลัยลอนดอนซึ่งเขาศึกษาเกี่ยวกับเคมีสังเคราะห์สังเคราะห์โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประสานงานทางด้านเคมีของ ruthenium และ osmium ตลอดจนการใช้คอมเพล็กซ์ที่ขึ้นอยู่กับตัวเร่งปฏิกิริยา

เมื่อคิงส์คอลเลจ I สังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของสารประกอบอินทรีย์จำเป็นที่จะต้องคุ้นเคยกับสารเคมีอินทรีย์มากขึ้นหลังจากที่ได้รับทุนการศึกษาฉันใช้เวลามากกว่าหนึ่งปีในศูนย์เคมีอินทรีย์หลักแห่งหนึ่งซึ่งเป็นที่ที่ฉันศึกษาวิชาเคมีของชีวิตโดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของกรดไฮโดรไซยานิกเนื่องจากโพลิเมอร์ที่ทำจาก HCN เป็นสารตั้งต้นสำหรับการผลิตคาร์บอกซิเลตโปรตีน และ amides

ตามศ. เอ็ม Schroder เป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักเรียนที่จะพัฒนาความคิดของตัวเองและวิสัยทัศน์ของตัวเองของโครงการที่พวกเขากำลังทำงานอยู่ นักศึกษาปริญญาเอก S. B. Aliev กล่าวถึงแผนการทดลองใหม่กับ M. Schroder

หลังจากที่ซูริคฉันกลับมายังสหราชอาณาจักรซึ่งฉันสามารถใช้ความรู้ของฉันเกี่ยวกับเคมีอินทรีย์และอนินทรีย์เพื่อผลิตแกนด์ macrocyclic ที่สามารถทำปฏิกิริยากับไอออนโลหะได้ ในการศึกษาส่วนผสมของโคบอลต์และนิกเกิลที่มีส่วนผสมทั้ง 7 และ 8 ชนิดเราสามารถทำให้สภาวะออกซิเดชั่นผิดปกติรวมถึงการสังเคราะห์เคมีสังเคราะห์และเคมีไฟฟ้าได้

แล้วมีเอดินบะระ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 หลังจากที่ประเทศฟื้นตัวจากวิกฤติเศรษฐกิจมหาวิทยาลัยไม่ได้มีอัตราที่เพียงพอ แต่ฉันโชคดีที่ได้รับตำแหน่งชั่วคราวเป็นครั้งแรกและอีกหนึ่งปีต่อมา ผมทำงานที่นั่นเป็นเวลา 13 ปีและกลายเป็นศาสตราจารย์ในปีพ. ศ. 2537โครงการแรกของฉันคือการทุ่มเทให้กับแมคโครตรอนที่มีกำมะถันสำหรับการทำโลหะมีค่า เราได้รับคอมเพล็กซ์ Pt (III), Pd (III), Rh (II) และ Ir (II) ใหม่ที่เสถียรโดยแกนด์แกนด์ ค่อยๆการศึกษาของเราเปลี่ยนไปสู่พันธะไฮโดรเจนการประกอบตัวเองและเคมีที่เป็นซูเปอร์โมเลกุลนั่นคือพวกเขาเริ่มศึกษาเคมีของโพลิเมอร์ที่ประสานกันแล้ว

หลังจากย้ายไปที่น็อตติงแฮมฉันตัดสินใจที่จะศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับวัสดุประกอบด้วยตนเอง เป็นเรื่องยากมากเพราะในเวลานั้นเราไม่มีวิธีการศึกษาวัสดุเหล่านี้อย่างครบถ้วนและในผลึกในเวลานั้นเราไม่ได้ใช้เครื่องตรวจจับที่มีความไวสูงและรังสีเอกซ์พลังงานสูง เราต้องการผลึกที่ดีมากและไม่สามารถหาผลึกดังกล่าวได้เสมอไป อย่างไรก็ตามด้วยการมาถึงของอุปกรณ์ที่ทันสมัยและทันสมัยมากขึ้นสถานการณ์เริ่มเปลี่ยนไป

ทำไมฉันจึงเริ่มเรียนเคมีของโพลิเมอร์ประสานงาน? มันเริ่มต้นด้วยความอยากรู้อยากเห็นทางวิทยาศาสตร์ที่เรียบง่ายสำหรับวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจและมีประโยชน์ ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1990 บริเวณนี้เป็นที่สนใจของ crystallographersเราต้องการเข้าใจว่าโพลิเมอร์เหล่านี้มีรูปแบบใดและรูปแบบใดที่พวกเขาสามารถทำได้ เป็นไปได้ที่จะได้รับเชน, ชั้นโครงสร้างกรอบ? งานเคมีในช่วงแรกของเรามุ่งเน้นไปที่การค้นหาโลหะและพันธบัตร "อินทรีย์" ที่ก่อรูปโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างที่ผิดปกติ

ในอนาคตเรากำลังรอการค้นพบโพลิเมอร์ชนิดใหม่หลายชนิด ในเวลาเดียวกันเราต้องได้รับโพลิเมอร์เหล่านี้ในรูปบริสุทธิ์และในปริมาณมากเพื่อที่จะตรวจสอบลักษณะทั้งหมดของพวกเขา สำหรับนี้เรามีที่จำหน่ายของเราตารางธาตุทั้งหมด แต่ในความเห็นของผมน่าจะให้ความสำคัญกับองค์ประกอบทั่วไปเช่นอลูมิเนียมและเหล็กซึ่งจะสามารถใช้ได้ในหนึ่งร้อยปี โลหะที่ใช้งานในการเร่งปฏิกิริยายังมีแนวโน้ม: โพลิเมอร์ที่ประสานกันขึ้นอยู่กับตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกันได้ดีซึ่งจะสร้างเทคโนโลยีใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและราคาถูก

M. Schroder บอกพนักงานหนุ่มสาวเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของสาร

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาเคมีได้เปลี่ยนไปอย่างมาก ก่อนหน้านี้วิทยาศาสตร์กำลังเข้มข้นในอเมริกาเหนือยุโรปตะวันตกออสเตรเลียรัสเซียและญี่ปุ่นตอนนี้พวกเขามีส่วนร่วมในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั่วโลกจากประเทศจีนไปยังประเทศบราซิลและในทศวรรษที่ผ่านกระบวนการนี้มีแนวโน้มที่จะจับภาพทั้งหมดของแอฟริกา ดังนั้นสำหรับคนหนุ่มสาวที่เข้าสู่โลกวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งสำคัญมากไม่เพียง แต่จะได้รับการศึกษาและมีความสามารถในการพัฒนาตนเอง แต่ยังมีความคิดใหม่ ๆ ที่น่าสนใจและไม่เหมือนใครสิ่งที่เขาสามารถทำได้ แน่นอนว่ามันเป็นเรื่องยากมาก สำหรับวิชาเคมีหัวใจของมันคือการสังเคราะห์ หากไม่มีการเชื่อมต่อใหม่จะไม่มีการค้นพบใหม่ สำหรับสารประกอบการประสานงานกับโลหะโลหะจะถูกแสดงในสารประกอบที่มีปฏิกิริยาสูงมีส่วนเกี่ยวข้องในการเร่งปฏิกิริยาอยู่ในโมเลกุลและโมเลกุลที่ใช้งานทางชีวภาพ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะเข้าใจคุณสมบัติและความสามารถของพวกเขา

ผมเชื่อว่าเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักเรียนในการพัฒนาความคิดของตัวเองและวิสัยทัศน์ของตนเองเกี่ยวกับโครงการที่พวกเขากำลังทำอยู่ ในระหว่างการศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของฉันฉันได้รับการสอนให้เป็นอิสระในการพัฒนาความร่วมมือในสาขาของฉันหรือกับกลุ่มอื่น ๆ และการทำงานในสาขาวิชาสหวิทยาการ ดังนั้นเราต้องไม่เพียง แต่มุ่งเน้นการทำงานของเรา แต่ยังเห็นโอกาสสำหรับการใช้งานในพื้นที่อื่น ๆ . "

การสัมภาษณ์ดำเนินการโดย d. X. นายศาสตราจารย์ M.N.Sokolov (INH SB RAS, Novosibirsk)

วรรณกรรม
1. Chui S.S. , Lo S.M. , Charmant J.P.H. และคณะ วัสดุ Nanoporous ที่สามารถทำงานได้ทางเคมี [Cu3(TMA)2 (H2O)3]n // วิทยาศาสตร์. 1999. V. 283. 1148-1150
2. Li H. , Eddaoudi M. , O'Keeffe M. , Yaghi O. M. ออกแบบและสังเคราะห์เฟรมโลหะอินทรีย์ที่มีความเสถียรและมีรูพรุนสูง // ธรรมชาติ. 1999. วี 402. 276-279 พี.


* เพิ่มเติม: "Science First Hand" หมายเลข 26, หน้า วันที่ 26-29


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: