IBM Technologies aide les chimistes à imaginer des produits chimiques à Arins

L'IBM Research Center, en collaboration avec l'Université de Santiago de Compostela, a pu obtenir des images de liaisons chimiques dans les arines. Ce sont des composés organiques assez complexes et très actifs. Le représentant le plus simple de la série peut être obtenu en éliminant deux substituants dans le benzène avec formation d'une triple liaison. D'une manière générale, les arines (cyclohexadiénines) sont des dérivés du déshydrobenzène. Par exemple, ils sont formés par interaction avec des bases fortes (amides métalliques, C4H9Li, etc.) de composés aromatiques halogénés, par déshalogénation de leurs dérivés o-dihalogénés et par division de sels de diazonium ortho-substitués. Les arines entrent facilement dans des réactions d'addition électrophile et nucléophile, ainsi que de cycloaddition.

Pour obtenir des images des liaisons chimiques dans les arines, les auteurs de l'ouvrage ( publiéin Nature Chemistry) a utilisé des techniques de microscopie à sonde à balayage. Lors de la mise en œuvre du projet d'étude des composés discutés ci-dessus, il s'est avéré que la contribution maximale n'est pas apportée par un système ordinaire à triple liaison, mais par un analogue d'un tel composé à trois doubles liaisons cumulées.

Pour obtenir les composés nécessaires, les scientifiques ont travaillé avec un dérivé diiodo du naphtopérylène. Cette substance a été appliquée à basse température sur une plaque de cuivre, avec une couche de chlorure de sodium préalablement appliquée. Ce composé minéral protégeait le naphtopérylène de la réaction avec la surface. Pour obtenir la molécule cible, les scientifiques ont utilisé un courant fourni par la pointe de l'aiguille d'un microscope à sonde à balayage et le composé lui-même, ce qui a permis l'élimination des atomes d'iode.



La partie supérieure de l'image est le diiodonaphtalène, naphtalène non substitué. La partie inférieure est la formation d'arina (Niko Pavliček et al. / Nature Chemistry, 2015)

À l'aide de la même aiguille d'un microscope à sonde à balayage, les scientifiques ont transféré des atomes d'iode déconnectés, sinon il y avait des problèmes de visualisation d'image. Après avoir terminé toute la procédure, une molécule arine est restée sur la plaque. Afin de rendre le bout de l'aiguille du microscope encore plus net, une molécule de CO a été placée à son extrémité, ce qui a permis d'améliorer la qualité des images.

La région de la molécule à partir de laquelle l'iode a été séparé est assez importante en raison de la densité électronique plus élevée. Ce phénomène est causé par un grand ordre de communication dans ce domaine, et les scientifiques ont même réussi à déterminer la valeur de cet ordre avec un haut degré de précision.



Il s'est avéré que l'ordre de la connexion nouvellement formée dépend en grande partie de l'influence de trois structures électroniques possibles dans lesquelles le composé lui-même existe. Cela peut être une liaison cumulène (avec trois doubles liaisons), une liaison arine (une triple liaison dans le cycle) et une liaison biradicale avec deux radicaux à la place de l'iode clivé. La longueur de la nouvelle liaison est de 0,126 nm. Cela montre que c'est la structure du cumulène qui a la plus grande influence.



La structure des arins s'est confirmée au milieu du XXe siècle. Les substances elles-mêmes sont des éléments importants dans la chaîne de synthèse des médicaments et des composés organiques utilisés dans l'industrie.

Tous les travaux ont été effectués par les auteurs à une température de 5 Kelvin.

Source: https://habr.com/ru/post/fr382413/