Últimos avances en química inorgánica

En los últimos años, con el apoyo de proyectos básicos como la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la investigación básica de mi país sobre química inorgánica ha logrado avances sobresalientes y resultados fructíferos, y el trabajo de un grupo de expertos jóvenes y de mediana edad se ha destacado. afuera. Algunos expertos han logrado resultados sobresalientes en la transformación e industrialización de los resultados de la investigación científica; algunos expertos han publicado muchos artículos científicos influyentes en revistas profesionales internacionales de alto nivel como Science, Accounts of Chemical Research y Angew. Químico. Inside está editado por Chemistry Ph.D. SOC. Tomemos como ejemplo las famosas revistas de química angew.chem.int.ed. y j.am.chem.soc. Según estadísticas incompletas, en los últimos 10 años, los académicos del continente han publicado 44 artículos en angew.chem.int.ed. . * * artículos, incluidos 18 artículos publicados por expertos en química inorgánica, que representan 46.438 artículos. Especialmente en los últimos dos años, los académicos del continente han publicado 30 artículos en Angew. Químico. int.ed. y expertos en el campo de la química inorgánica publicaron 16 artículos, lo que representa el 53%, creciendo rápidamente. En los últimos 10 años, los académicos del continente han publicado 53 artículos en J.AM.Chem.SOC, y los químicos inorgánicos han publicado 11 artículos, lo que representa el 20%. Experto en el campo de la química orgánica, ha publicado 8 artículos en angew.chem.int.ed y 14 artículos en J. Am. Químico. Soc también muestra un buen impulso de desarrollo. Creemos que con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, la química puede seguir logrando avances en la investigación básica, abrir nuevos campos y llevar a cabo trabajos de investigación originales líderes a nivel internacional. La química inorgánica ha logrado logros notables en los siguientes aspectos:

1. Basado en el trabajo de síntesis hidrotermal, el grupo de investigación de Qian Yitai y Xie Yi de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China diseñó e implementó un Una nueva reacción química inorgánica prepara una variedad de nanomateriales sin óxido a temperaturas relativamente bajas. El principio de la síntesis solvotermal es similar al de la síntesis hidrotermal. Los disolventes orgánicos reemplazan el agua para lograr reacciones químicas en un sistema cerrado. Su trabajo sobre la preparación de nano-GaN mediante la reacción de GaCl3 y Li3N en benceno a 280°C se publicó en la revista Science. El revisor comentó que “el artículo informó dos resultados de investigación interesantes: GaN cristalino preparado calentando roca cúbica metaestable; fase salina observada sólo a presión ultraalta..." El artículo fue citado 60 veces por Science y otras publicaciones. El InAs se preparó mediante reducción solvotérmica en tolueno. El artículo se publicó en J.AM.Chem.SOC: En presencia de KBH4, el As reaccionó con InCl3 poco tóxico para preparar nano-InAs. Desconectado. A 700°C, CCl4_4 reacciona con el metal Na para formar diamante de manera similar a Wurtz. Poco después de que este trabajo fuera publicado en la revista Science, American Chemical and Engineering News lo evaluó como "el toque de oro de Midas". Se sintetizó CdE unidimensional (E=S, Se, Te) mediante el método solvotérmico y el artículo se publicó en Chem. Desconectado. El trabajo sobre la preparación de nanobarras de SiC unidimensionales mediante la reducción de CCl4 y SiCl4 con Na metálico a 400°C se publicó en "Letter Applied Physics" y los revisores lo consideraron como "un método de síntesis novedoso y muy interesante... que promoverá la seguir trabajando en el campo". Síntesis solvotérmica de nanomateriales de calcogenuro multimetálico: como AgMS2 y CuMS2 (M = Ga, In). Común. e Inorg. Químico. Respectivamente; la preparación con disolventes de algunos nanomateriales de calcogenuro se enfrió con éxito a temperatura ambiente, y el trabajo sobre el seleniuro unidimensional se publicó en J. Am. Químico. Los socialistas también tienen profesores fuera de línea. Preparación de compuestos de proporción indefinida e identificación de fases metaestables: la síntesis solvotérmica de compuestos de proporción indefinida como Co9S8 se publicó en Inorg. Químico. La identificación de la fase metaestable de la sal gema tipo GaN se publicó en "Letter Applied Physics".

2. El grupo de investigación de Feng Shouhua y Xu Ruren de la Universidad de Jilin utilizó tecnología de síntesis hidrotermal para sintetizar con éxito arsénico inorgánico con estructura helicoidal a partir de materias primas de reacción simples.

¿Se te da bien amar el pastoreo primaveral? /FONT gt;M(4,4'-bipy)2(VO2)2(hpo 4)4(M = Co; NI). En estos dos compuestos, los tetraedros de PO4 y las bipirámides trigonales de VO4N se alternan con átomos de oxígeno dispuestos para formar una. Nuevo tipo de cadena espiral inorgánica V/P/O. Hay cadenas helicoidales V/P/O para zurdos y diestros en la estructura. Estas cadenas helicoidales izquierdas y derechas se alternan estrictamente y están conectadas por unidades estructurales M (4,4'-bípedas) 2 para formar una estructura tridimensional abierta. La formación de la cadena helicoidal inorgánica se atribuye a la fuerza de tracción generada por la coordinación de las dos moléculas rígidas de bipiridina en la unidad estructural M(4,4'-bipy)2 con los átomos de vanadio en las dos cadenas helicoidales adyacentes. Los resultados de la investigación se publicaron en angew.chem.int.ed.2000, vol.39, No.13, 2325-2327.

En vista del trabajo de investigación sistemático e innovador en el campo fronterizo de la síntesis hidrotermal inorgánica en el mundo, el profesor Feng Shouhua y el académico Xu Ruren del Laboratorio Estatal Clave de Síntesis Inorgánica y Química Preparativa de la Universidad de Jilin fueron invitado a realizar el ensayo resumido de redacción de la Investigación Anual de Química de 2001 de la Sociedad Química Estadounidense. El tema de la revista es "Nuevos materiales en síntesis hidrotermal" (ACC. Química. Resolución 34(3), p. 239?/FONT gt; 247, 2001). Este artículo resume sistemáticamente los resultados de la investigación de la química de síntesis hidrotermal de nuevos materiales a partir de los siguientes siete aspectos: cristales microporosos; conductores iónicos; óxidos compuestos y fluoruros compuestos; materiales híbridos inorgánicos/orgánicos; vida; medio ambiente y cuestiones sociales.

3. Xiong Rengen y You Xiao de la Universidad de Nanjing han diseñado y sintetizado compuestos de arsénico inorgánico con funciones quirales y catalíticas para el ensamblaje y resolución quiral de zeolitas ópticamente activas. ¿Por qué? ¿Mumu? Lo siento, Sr. Yue, lo siento. ┪?/FONT gt (quinina), como ligando que se autoensambla con iones metálicos para formar 2-butanol y 3-metil-2-butanol racémicos con resolución óptica (o que contiene selectivamente configuración S) Zeolita porosa tridimensional con una Tasa de resolución superior al 98%. En el diseño exitoso de esta zeolita, consideramos principalmente los siguientes factores: ligandos con aniones monovalentes negativos (para excluir la posibilidad de que aniones externos ocupen la cavidad); ligandos con una gran cantidad de restos orgánicos para mejorar la hidrofobicidad; hay N, OH y otros grupos en un ligando, por lo que el ligando es anfótero con múltiples centros quirales (4). Esta es la primera sustancia ópticamente activa similar a la zeolita que puede aislarse hasta el momento. Este trabajo se considera muy importante y significativo. Fue publicado en la revista Ángel. Químico. El que está dentro fue editado por (2001, 40, 4422-4425) y seleccionado como artículo candente.

4. Hong Maochun, Wu y otros del Instituto de Estudios Estructurales de Fujian publicado en Angew.chem.int.ed, j.am.chem.soc., chem.eur.j., chem.comm ., INORG Ha publicado 30 artículos sobre nanomateriales y polímeros inorgánicos en revistas internacionales de alto nivel como .chem, que ha atraído una amplia atención de colegas nacionales y extranjeros.

Teniendo en cuenta el efecto sinérgico y el control estructural de los ligandos puente orgánicos y los iones metálicos en la síntesis, estructura y propiedades de jaulas moleculares metálicas de tamaño nanométrico, diseñaron y sintetizaron una estructura tridimensional que contiene azufre orgánico. y nitrógeno. ligando del puente dental tpst. El anillo de piridina está conectado al separador central mediante un tioéter flexible. A través de la reacción de autoensamblaje del ligando tpst y los iones divalentes de níquel, paladio o platino, construimos con éxito una jaula organometálica cúbica [Ni6(tpst)8Cl12] con simetría Oh. El volumen interno de la jaula excede 3. se puede utilizar simultáneamente. Acomoda una variedad de iones y moléculas de solvente. La jaula es estable a 100°C y tiene 12 grandes ventanas variables que permiten que pequeñas moléculas entren y salgan de la jaula. Esta es la estructura monocristalina más grande de una jaula organometálica (J. Am. Chem. Socialist 2000, 122, 4819-4820).

Se obtuvo un nuevo tipo de metal con poros grandes. 0? Investigación sobre la síntesis, estructura y propiedades de nuevas zeolitas organometálicas de poros grandes. Los esfuerzos de investigación en este campo se centran principalmente en la síntesis de ligandos orgánicos adecuados y en el diseño y síntesis de polímeros compuestos con tamaños y formas de poro adecuados.

Recientemente, ensamblaron gradualmente ligandos tpst e iones metálicos monovalentes para crear un polímero unidimensional [Ag7(tpst)4(ClO4)2(NO3)5]n con tubos a nanoescala que pueden acomodar simultáneamente iones y moléculas pequeñas. Actualmente, este es el único polímero unidimensional que contiene nanotubos organometálicos.

También construyeron con éxito una nueva estructura similar a un tamiz molecular con poros a nanoescala [{Zn4(OH)2(BDC)3}4(DMSO)2H2O]n, en la que el tamaño de los poros es cercano a Un nanómetro. Los metales de la estructura pueden ser agrupaciones de metales catalíticamente activos. Se prepararon una variedad de polímeros macroporosos unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales que contienen metales de tierras raras y metales de transición haciendo reaccionar macroligandos de ácido carboxílico polidentados con iones de metales de tierras raras y metales de transición, [gd2ag 2(pydc)4(H2O) 4]. n[{ gd2 Cu 3(pydc)6(H2O)12 } 4h2o]n, [{ gd4cu 2(pydc)8(H2O)12 } 4h2o]n

Nanocables metálicos y Síntesis y estructura. de nanoláminas organometálicas. Diseñó y sintetizó algunos nanocables metálicos, nanocables metálicos-no metálicos y nanoláminas organometálicas, estudió sus reglas de autoensamblaje, estructura espacial, estructura electrónica y propiedades físicas y químicas utilizando métodos de investigación de química estructural, y exploró la relación de la estructura espacial con el rendimiento. y propiedades.

5. El grupo de investigación de Gao Song en la Universidad de Pekín ha logrado logros sobresalientes en la investigación de materiales moleculares magnéticos. Un fenómeno especial de relajación magnética que depende de un campo magnético externo. K3 [m (CN) 6] (m = Feii, CoIII), BPYM (2,2'-dipirimidina) y Nd(NO3)3 se difundieron lentamente en solución acuosa en una relación molar de 1:1 para sintetizar el primer ciano. -puenteado 4f-3. Al comparar las propiedades magnéticas de dos compuestos con la misma estructura, se confirmó que existe una interacción ferromagnética débil entre NdIII y FeII. Aunque no se observa ordenamiento magnético de largo alcance por encima de 2K, y la susceptibilidad de CA dependiente de la temperatura exhibe el comportamiento paramagnético habitual en un campo externo cero, la susceptibilidad de CA exhibe un cambio lento en presencia de un campo magnético externo (2 kOe). Fenómeno de relajación, que es similar a los imanes superparamagnéticos y los vasos giratorios. El retardo geométrico del espín de este sistema proporciona una explicación preliminar. Químico. -int. Editado por..., 40 (2), 434-437, 2001).

Ensamblaje supramolecular con clusters metálicos como unidades estructurales. Mezclando una solución acuosa de sal de disprosio (ClO 4) 3 de tierras raras y ácido aspártico, y ajustando el valor de pH de la solución a aproximadamente 6,5, se sintetizó un polímero de coordinación tridimensional con una estructura de esqueleto abierto, con un diámetro de poro de 11.78a.. Como resultado de la sustitución del ácido monocarboxílico por ácido aspártico como ácido dicarboxílico, se forman complejos de aminoácidos de tierras raras en condiciones de pH fisiológico a partir de una estructura de alcano cúbico tetracíclico discreto (Angew. Chem. - Int. Ed. , 39 (20), 3644-6, 2000).

Ferroimanes tridimensionales con puentes de cianuro. Se sintetizó un complejo de puente de ciano con una estructura similar a un diamante haciendo reaccionar el complejo de diciandiamida [ruii(acac)2(CN)2] estabilizado por el ion metálico 4d Ru(III) con el ion metálico 3d Mn(II). Polímero de coordinación tridimensional. Los estudios magnéticos muestran que la interacción Ru-Mn es ferromagnética y exhibe un orden ferromagnético de largo alcance por debajo de 3,6 K. Este es el primer ejemplo de un ferroimán molecular que contiene Ru (III).

Difundiendo lentamente la solución acuosa de Cu(en)(H2O)2SO4 en la solución acuosa de etanol de K3[Cr(CN)6], se crea un nuevo polímero de coordinación tridimensional [Cu(EtOH)2] [Cu(en)]2[Cr(CN)6]2. Los estudios magnéticos han demostrado que la interacción entre el cromo y el cobre es ferromagnética. Este es el primer imán molecular tridimensional de Cr-Cu (Angew. Chem. - Int. Ed., 40(16), 3031-3, 2001; J. Am. Chem. Socialist, 123, 11809-10, 2001) .

6. El grupo de investigación de Li Yadong en la Universidad de Tsinghua ha logrado avances destacados en la preparación y ensamblaje de nuevas nanoestructuras unidimensionales. El grupo de investigación de Li Yadong descubrió por primera vez un nuevo tipo de nanotubo metálico monocristalino de paredes múltiples con una estructura cuasi-capa formada de bismuto metálico. Los resultados de la investigación fueron publicados en el Journal of the American Chemical Society (J. AM). Química. SOC.123 (40), 9904 ~ 9905, 2001). Este es el primer nanotubo monocristalino hecho de metal del mundo. El descubrimiento de los nanotubos de bismuto proporciona nuevos objetos y temas para la investigación sobre el mecanismo de formación y aplicación de los nanotubos inorgánicos.

También diseñaron y sintetizaron nanocables monocristalinos de tungsteno y nanotubos WS2 de alta calidad utilizando estructuras estratificadas orgánicas-inorgánicas sintéticas como precursores. Con la ayuda de la difracción de rayos X de ángulo pequeño y el análisis microestructural de microscopía electrónica de alta resolución, se estudió en detalle el mecanismo de rizado laminar desde los precursores laminares hasta los nanotubos, proporcionando nuevos métodos e ideas para la síntesis de nanocables y nanotubos unidimensionales. El trabajo en este campo ha sido publicado en German Applied Chemistry (angew.chem.int.ed.41 (2), 333 ~ 335, 2002) y en el Journal of the American Chemical Society (j.am.chem.soc.124 ( 7), 1465438).

Los nanocables, cintas y tubos de óxido unidimensionales han atraído mucha atención debido a sus amplias perspectivas de aplicación. Li Yadong y otros sintetizaron con éxito nanocables y nanobarras de dióxido de manganeso A y B de alta calidad mediante una reacción en fase líquida en condiciones suaves, al tiempo que lograron el control de la fase del producto. Además, también sintetizaron nanocintas de MoO3 monocristalinos y nanotubos de titanato. Parte de este trabajo ha sido publicado en el Journal of the American Chemical Society (J.am.chem.SOC. 124(12), 2880~2881, 2002) y otras revistas.

Los notables avances de la química inorgánica en los últimos años se reflejan principalmente en los aspectos de la química de materiales sólidos y la química de coordinación, que en cierta medida se han desarrollado simultáneamente con el mundo. Desde la perspectiva de la química inorgánica tradicional, la investigación sobre química bioinorgánica y radioquímica está relativamente atrasada. Con el apoyo de la Oficina de Políticas de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Departamento de Química y el Departamento de Química de la Academia de Ciencias de China, se celebró en Shenzhen del 5 al 7 de marzo de 2002 el Seminario sobre Estrategia de Desarrollo de la Química Bioinorgánica. La reunión analizó la historia del desarrollo de la química bioinorgánica en el país y en el extranjero y la fuerte fuerza impulsora y la tendencia del actual desarrollo cruzado y promoción mutua de las ciencias de la vida y las ciencias químicas. La química bioinorgánica en mi país comenzó en la década de 1980, lo que está unos 10 años por detrás del nivel internacional. Con el apoyo continuo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China durante más de diez años y los esfuerzos de todos los investigadores involucrados en la química bioinorgánica, la investigación en química bioinorgánica ha saltado tres niveles en 10 años, y los objetos de investigación han surgido a partir de ligandos de biomoléculas. a biomacromoléculas; desde el estudio de macromoléculas biológicas aisladas hasta el estudio de sistemas biológicos, en los últimos años ha comenzado la investigación en química inorgánica a nivel celular y el nivel de investigación ha mejorado año tras año; Nuestro país tiene direcciones de investigación relativamente fijas en la interacción entre complejos metálicos y macromoléculas biológicas, la estructura y función de las proteínas metálicas, la base química de los efectos biológicos de los iones metálicos, la química medicinal inorgánica y la biomineralización, y el equipo de investigación se dedica cada vez más al rejuvenecimiento. Sin embargo, todavía existe una cierta brecha entre el nivel general de la química bioinorgánica en mi país y el nivel internacional. Las razones son la financiación insuficiente para la investigación y los largos ciclos de investigación, pero el problema más destacado es la falta de investigadores jóvenes destacados. La investigación en radioquímica también muestra las características anteriores. Lo más importante es apoyar a los jóvenes investigadores para que se destaquen.