Російськими вченими відкриті нові сполуки рідкоземельних елементів

0
41

Сучасна хімія дає можливість отримання величезної кількості нових сполук, і воістину нескінченні комбінації будівельних цеглинок, з яких їх можна «збирати», роблять це цікавим і захоплюючим завданням. Рідкоземельні елементи надають речовинам унікальні властивості-перш за все люмінесцентні і магнітні, не менший інтерес викликає і їх біологічна активність. Хімію рідкоземельних елементів вивчають вже багато десятків років, тому виявлення раніше невідомих сполук здається нездійсненним завданням. Але виявилося, що ще багато тут чекає своїх першовідкривачів!

Наприклад, сполуки рідкоземельних елементів з молочною кислотою, яка відноситься до так званих á-гідроксикислот, були передбачені більше 50 років тому, проте у вигляді індивідуальних сполук їх синтезувати досі нікому не вдавалося.

Вчені з інституту загальної та неорганічної хімії ім. Н.с. Курнакова ран, спільно з колегами з петербурзького інституту ядерної фізики ндц «курчатовський інститут», національного дослідницького університету «вищої школи економіки», російського хіміко-технологічного університету ім. Д. І. Менделєєва і лабораторії нейтронної фізики ім. І. М. Франка об’єднаного інституту ядерних досліджень здійснив синтез нового кристалічного лактату ітрію, а також аморфного лактату ітрію, що має надзвичайно незвичайну структуру.

Колектив авторів, куди увійшла студентка 2 курсу освітньої програми” хімія ” нду вше селіверстова анна, вперше синтезував і описав нові сполуки, які є першими представниками солей рідкоземельних елементів і молочної кислоти.

Робота в лабораторії в цілому є дуже непростим, але захоплюючим процесом. Ніколи не знаєш, що вийде, а що ні. Буває так, що повністю вивчена реакція йде зовсім не за планом, а та, на яку взагалі не було надії, раптом виявляється дуже перспективною. У процесі виконання роботи під керівництвом япринцева олексія дмитровича з інституту загальної та неорганічної хімії імені м.с.курнакова ран, я отримала багато нових навичок і знань, що, на мій погляд, є одним з найбільш значущих результатів роботи. Варто відзначити, що я планую продовжити наукову кар’єру в майбутньому, оскільки це той вид діяльності, який сповнений азарту і логіки, а таке досить рідко зустрічається в сучасному світі

«багато сполук рідкоземельних елементів проявляють біологічну активність, і їх можна використовувати для діагностики і терапії різних захворювань. Для розуміння механізму такої активності потрібно знати, як іони рідкоземельних елементів взаємодіють з органічними речовинами, що беруть участь в метаболізмі. Одним з таких важливих речовин є молочна кислота, яка формується в організмі людини при розпаді глюкози і є маркером різних порушень, викликаних гіпоксією. Дослідження хімічної взаємодії рідкоземельних елементів з молочною кислотою були розпочаті багато років тому, але, як не дивно, кристалічних лактатів ніхто до нас отримати не зміг. До речі, про солях рідкісноземельних елементів з іншими á-гідроксикислотами відомо ще менше. Ми запропонували стратегію синтезу і змогли виділити кристали першої солі рідкоземельного елемента і молочної кислоти-лактату ітрію, – коментує науковий співробітник лабораторії синтезу функціональних матеріалів і переробки мінеральної сировини іонх ран, олексій япринцев. Результати роботи опубліковані в престижному журналі rsc advances.

Цікаво, що якщо трохи змінити запропоновані нами умови синтезу (зменшити кількість молочної кислоти), то можна отримати схоже за складом речовина, яка утворює не кристали, а гель, що складається з найтонших (близько 30 нм) волокон. З’єднання рзе вкрай рідко утворюють гелі, а волокнисті гелі взагалі практично не вивчені. Якщо акуратно висушити такий гель, утворюється міцний гнучкий матеріал, що нагадує звичайний папір.

Ми вважаємо, що отримані нами сполуки відкривають можливості для створення нових люмінесцентних тест-систем для виявлення органічних сполук у повітрі. Нові знання про сполуки рідкоземельних елементів з органічними сполуками, що беруть участь у метаболізмі, важливі для створення систем контролю стану організму людини».

Робота підтримана міністерством науки і вищої освіти російської федерації (№ 075-15-2020-782).

Джерело: a. D. Yapryntsev, a. E. Baranchikov, a. V. Churakov, g. P. Kopitsa, a. A. Silvestrova, m. V. Golikova, o. S. Ivanova, yu.e. Gorshkova, v.k. Ivanov. First amorphous and crystalline yttrium lactate: synthesis and structural features // rsc adv. 2021. V.11. P. 30195-30205.