Ученый ТГУ вместе с зарубежными коллегами открыл новый вид редких молекул

Свойствами этих молекул можно управлять путем изменения индукции внешнего магнитного поля Свойствами этих молекул можно управлять путем изменения индукции внешнего магнитного поля

Ученый Томского государственного университета Рашид Валиев вместе с коллегами из университетов Хельсинки и Осло открыли новый вид редких молекул, свойствами которых можно управлять путем изменения индукции внешнего магнитного поля, сообщает пресс-служба ТГУ. Это парамагнитные молекулы из класса порфиринов. Порфирины входят в состав гемоглобина, хлорофилла и тесно связаны с процессами фотосинтеза и дыхания живых организмов.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Chemical Communications Королевского химического общества Великобритании.

Открытые парамагнитные порфирины с закрытой электронной оболочкой  – молекулы очень редкие, так как имеют специфическую электронную структуру. Обычно молекулы с такой структурой очень нестабильны, а открытые порфирины, наоборот, неизменны даже в окружающем нас воздухе. Это дает возможность манипулировать их физико-химическими свойствами с помощью внешнего магнитного поля в различных прикладных областях магнитооптики и нанотехнологий.

С 2012 года группа ученых, в которую входит доцент ТГУ, изучает ароматическую природу порфиринов и их производных. Ароматичность  – особое свойство некоторых химических соединений проявлять аномально высокую стабильность – является важным понятием теоретической химии и тесно связано с задачей классификации и систематизации органических молекул по их реакционным свойствам. Однако ученые определяют его, используя физику, а именно, вычисляют в молекулах магнитноиндуцированные токи.

large-preview-molekuly.jpgСвойствами этих молекул можно управлять путем изменения индукции внешнего магнитного поля

«Для меня как для физика всегда было интересно связать наши «токи» и понятие ароматичности со спектроскопическими или физическими свойствами молекул, – говорит Рашид Валиев. – Это удалось сделать в 2017 году для сильно антиароматичных порфиринов. Такие молекулы могут быть использованы в задачах магнитооптики, где используется управление физическими свойствами молекул путем изменения индукции внешнего магнитного поля. Фундаментальное значение нашего результата в том, что мы объяснили природу парамагнетизма этих молекул».

Используя теоретические методы квантовой химии, Валиев с коллегами из университетов Хельсинки и Осло изучили магнитные свойства семи молекул изофлоринов и карбапорфиринов, как уже синтезированных, так и гипотетических. Они показали, что четыре из семи рассмотренных молекул обладают парамагнетизмом, при этом их спин равен нулю в основном электронном состоянии, что является крайне редким случаем.

Кафедра оптики и спектроскопии ФФ ТГУ (зав. кафедрой – Виктор Черепанов), доцентом которой является Рашид Валиев, традиционно занимается моделированием физико-химических свойств молекул и молекулярных систем для различных прикладных задач медицины, астрономии, биологии и химии. Физический факультет входит в структуру САЕ «Умные материалы и технологии».

Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

scientificrussia.ru

tsu.ru