Den nemme måde at få et firkantet tilbud på

Forskere ved Osaka University har opdaget en ny metode til let at tilføje lanthanid cubanes til en tidligere syntetiseret metallo-supramolekylær ramme. Ved blot at lægge en krystal i blød i en kubanholdig opløsning, molekylerne bliver interkaleret via en enkelt-krystal-til-enkelt-krystal-transformation. Denne forskning kan hjælpe kemikere med at designe omkostningseffektive metoder til lagring af energi eller udvikle nye katalysatorer.

Engang tænkt for ustabil til at eksistere, cubaner er syntetiske molekyler med atomer arrangeret til at danne en terning. De ekstremt belastede retvinklede bindinger gemmer meget kemisk energi, som tætsårede fjedre. Imidlertid, engang skabt af kemikere, cubanes kan beholde deres form i lang tid. Disse egenskaber gør cubaner attraktive kandidater til lagring af energi, samt til accelererende reaktioner som katalysatorer.

Nu, forskere ved Osaka University har vist, hvordan man immobiliserer cubaner fremstillet af lanthanidelementer i krystalrammer. "Vi opdagede en let syntetisk metode til lanthanidhydroxidklynger, som kan bruges som funktionelle materialer, "siger første forfatter Nobuto Yoshinari.

Lanthanider er en gruppe af kemisk lignende elementer, kendt for mange mennesker for deres særlige afsnit om de fleste versioner af det periodiske system. Forskerne fandt ud af, at ved at nedsænke en krystal af K ₆ [Rh ₄ Zn ₄ O (L-cys) ₁₂ ] i en opløsning indeholdende Ln ₄ (Åh) ₄ (lanthanidhydroxid) cubanske molekyler, de cubanske molekyler blev fastgjort inde i de tomme lommer i krystallen uden at forstyrre dens struktur. En metal-organisk ramme (MOF) blev opnået ved brug af de tungere lanthanider, mens de lettere elementer gav ioniske faste strukturer.

"Tidligere har lanthanidhydroxidklynger er blevet syntetiseret under barske forhold, men vores nye metode kræver kun iblødsætning af værtskrystallerne i en lanthanidsaltopløsning ved stuetemperatur, "forklarer seniorforfatter Takumi Konno.

Teamet testede den katalytiske aktivitet af rammerne, når de fremskyndede en hydrolysereaktion. De fandt ud af, at katalysatorens effektivitet afhængede af, hvilket element fra lanthanidserien blev brugt. Forskerne målte også den magnetiske modtagelighed af metalionerne inde i rammerne, og fandt en kølende effekt, når den blev udsat for et faldende magnetfelter. De lanthanidhydroxidklynger, der er skabt inde i krystalrammen, forventes at være nyttige til en lang række anvendelser, herunder materialer til magnetisk køling samt avancerede heterogene katalysatorer.

Artiklen, "En-krystal-til-enkelt-krystal-installation af Ln ₄ (Åh) ₄ cubanes i en anionisk metallosupramolekylær ramme, "blev offentliggjort i Angewandte Chemie International Edition .