17.11.2021, 11:57
Химики из Университета Ноттингем Трент, Университета Саутгемптона и Университета Уорвика впервые смогли наблюдать за различными этапами химической реакции в кристаллическом веществе, например, разрывом и созданием связей.
Различные этапы химической реакции трудно определить — обычно химики анализируют лишь исходные вещества и продукты реакции. Теперь исследователи проследили промежуточные этапы этого процесса
Что было сделано? Исследователям удалось измерить и наблюдать образование связи как с точки зрения увеличения взаимодействия электронов и изменения зарядовой плотности, так и с точки зрения магнитного взаимодействия атомов по мере образования связи.
Методы. Исследователи использовали высококачественные данные рентгеновской дифракции и передовые методы ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на кристаллических материалах. Они изучили серию образцов — шесть молекул, в которых связь между атомами азота и углерода была сформирована частично. ЯМР помог отследить магнитное взаимодействие между этими двумя атомами по мере образования связи.
Открытие позволило впервые проследить за перераспределением электронов при образовании связи, определенным на основе точно измеренной дифракции рентгеновских лучей на монокристалле.
Схема эксперимента https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202111100
Учёные изучали распределение плотности заряда. Зеленым выделены атомы азота и углерода, помеченные для ЯМР-исследования
Почему это важно? Катализаторы стремятся ускорить реакции, стабилизируя путь, по которому образуются и разрываются связи между атомами. Поэтому такая разработка поможет улучшить понимание того, с какой скоростью протекают определенные химические превращения.
Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.
