image: RUDN University chemists derived molecules that can assemble into complex structures using chlorine and bromine halogen atoms. They bind to each other as "velcro" -- chlorine "sticks" to bromine, and vice versa. As a result, supramolecules are assembled from individual molecules. The obtained substances will help to create supramolecules with catalytic, luminescent, conducting properties. view more
Credit: RUDN University
俄罗斯人民友谊大学的化学家们借助氯和溴卤素原子的帮助，获得了可自身组装成复杂结构的分子。它们像“魔术贴”一样相互结合 - 氯“粘”在溴上，反之亦然。结果，结构有序的超分子 - 由单个分子组装而成。 由此产生的物质将有助于创造具有催化、发光、导电特性的超分子。 该研究发表在门捷列夫通讯杂志上。
超分子是由几个分子构成。例如，单个分子通过自组装而结合，即无需外部控制。由此产生的结构具有分子不具有的特性。 例如，他们可以用于创造新材料、催化剂、分子药物输送机、导体等。要获得具有所需特性的材料，需要选择正确的起始分子和赋形剂，以确保它们的组合。控制自组装的方法之一是相互作用的卤素 - 卤素类中的两种元素（例如氯、氟、溴）之间产生的化学键。俄罗斯人民友谊大学的化学家们创造了一种带有卤素键的分子，它本身可以形成超分子或可以保证与其他所需物质自组装。 它们将有助于为化学工业、医药、电子产品创造所需物质。
Alexander Tskhovrebov，RUDN大学化学联合研究所初级研究员，化学副博士说：“精细控制分子环境的能力对于生产新物质 - 如催化剂、荧光或导电材料等来说是非常理想的。卤素键最近才被用作控制此类超分子材料组织的有用工具。因此，相互作用的卤素受到了特别的关注”。
化学家们使用 7 种腙和四氯化碳作为合成原料。 反应以氯化铜为催化剂在室温下持续1-3小时。最终得到7种化合物，其中两种可以彼此之间或与其他物质形成卤键。 俄罗斯人民友谊大学的化学家们使用 X 射线衍射分析法对它们进行了检查。然后，科学家们建立了分子内相互作用的 3D 模型，并使用电子密度分布的拓扑分析证实了他们的观察结果。
由于能够形成卤素键，新物质可以帮助控制分子的自组装或将自身排列成超分子。事实是，新物质分子的两侧都含有两种卤素原子 - 氯和溴。因此，它们可以以正确的方式通过卤素相互结合 - 即氯与溴结合，反之亦然。或与其他物质结合形成卤键，从而控制超分子的产生。
Alexander Tskhovrebov，RUDN大学化学联合研究所初级研究员，化学副博士说：“我们发现了结晶氯-溴相互作用并对其进行了理论研究。 计算表明，所得分子可以是相对强的卤键供体。随着带卤键的溴原子的出现，获得了三维超分子骨架”。
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Journal
Mendeleev Communications