新方法使不稳定的Diphosphorus绑定到一个单一的金属离子

元素周期表的安排完成的方式突出显示特定的关系。有家庭、团体(垂直列)和时间(水平行)。这些联盟的元素在每个显示某些共性。

在元素周期表,对角关系存在两个元素在对角线位置之间显示类似的化学成分。硼和硅、锂、镁和磷和碳都是例子。

一个重要对角线之间的关系一直是确定磷和碳,特别是element-element多个键的情况存在,例如,diphosphorus (P₂)在两个磷原子结合弱三键。

这条对角线协会碳和磷之间设置预期diphosphorus分子应该模仿烃乙炔(C的特性₂H₂)。例如,乙炔和diphosphorus与其他有机分子通过π键的反应,一种共价键分子中具有多个键。

一个协调复杂的包含一个中心离子或原子通常是金属和接壤离子或分子,称为配位剂或配体。协调配合物对地球上的生命来说是必不可少的,包括叶绿素和血红蛋白。他们也广泛用于催化剂工业应用。

而乙炔精确与单一过渡金属配位化学,协调配合物组成diphosphorus绑定到一个单一的金属中心一直莫名的。

最近科学家们加州大学圣地亚哥俄亥俄州立大学和罗彻斯特大学已经能够将diphosphorus绑定到一个金属中心。他们的研究成果发表在《华尔街日报》欧洲杯线上买球在3月25日^th问题。

Diphosphorus-in乙炔相比非常被动和不稳定。当生产的自由形式,diphosphorus迅速反应或与底物分子的聚合。简单地说,diphosphorus不能很之中diphosphorus呆在本质上与其他分子的加入和元素。这使它具有挑战性的分析或控制。

许多合成途径建立了开发多核diphosphorus复合物。最常见的技术是通过将四面体P₄分子,更频繁地称为白磷。但是,白磷是致命的,极易燃(这是一个关键的组件在许多易燃炸弹在第二次世界大战)。

这里介绍的工作提供了一个访问单核配合物的合成策略diphosphorus在实验室设置。我们预计,这种协调模式可能会进一步使选择性磷原子转移的发展对有机分子的反应。

约书亚·菲格罗亚教授,首席研究员和研究的合著者,化学和生物化学部门,加州大学圣地亚哥分校

在准备实验中,菲格罗亚和加州大学圣地亚哥分校博士后学者帅王用铁的金属离子,因为它提供了一个良好的协调基础,有效地使小分子的结合。

通过diphosphorus绑定到一个铁离子,可以结合两个磷原子的方式避免diphosphorus的自由释放,提供高度优先的稳定性。

考虑到自由的极端敏感性diphosphorus分子作为一个短暂的物种,值得一提的是,就在协调稳定sterically单核阻碍了铁中心。

帅,第一作者和博士后研究学者,加州大学圣地亚哥分校

小王进行了合成工作。

科学家利用x射线晶体学建立的三维分子结构和穆斯堡尔谱学要注意的变化结合diphosphorus和铁离子之间的相互作用。这是一个重要的方法,因为它允许科学家证明diphosphorus和乙炔分子影响铁中心的构成非常相似的方式。

如果diphosphorus可以找到一种相对稳定和选择性的反应,研究人员可以把它叫做“点击“化学基质。点击化学没有定义一个特定的反应,但是说明了一个方法生产物质结合小型模块化的单位。这可能为发现的新途径在合成化学药物。

我们对这项工作感到兴奋,因为它演示了使用基本概念的重要性在一年级化学学习指导新发现。

约书亚·菲格罗亚教授,首席研究员和研究的合著者,化学和生物化学部门,加州大学圣地亚哥分校

本研究得到美国国家科学基金会的支持通过赠款切——1802646 (J.S.F.)和切- 18欧洲杯线上买球02646 (M.L.N.),以及美国国立卫生研究院通过授予R01GM111480 (M.L.N.)。

期刊引用:

王的年代。等。(2022)协调diphosphorus单核铁中心的旁边。欧洲杯线上买球。doi.org/10.1126/欧洲杯线上买球science.abn7100。

来源:https://ucsdnews.ucsd.edu