RUDN University-chemici hebben samen met collega's uit andere landen nieuwe verbindingen gesynthetiseerd die loodionen effectief binden en kunnen worden gebruikt om deze uit afvalwater en zelfs uit levende organismen te verwijderen - dat wil zeggen, om de rol te spelen van een tegengif voor loodvergiftiging. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Kristallen .

Complexe verbindingen van lood worden veel gebruikt voor de synthese van polymeren en verbindingen die nodig zijn voor de productie van halfgeleiders, materialen voor niet-lineaire optica en ferro-elektriciteit. De grote straal van het tweewaardige loodion Pb (II) stelt je in staat om het aantal gebonden atomen te veranderen, ionen of moleculen (liganden) van vier tot negen. Dus, het is mogelijk om een ​​breed scala aan stoffen op basis van lood te verkrijgen die organische en anorganische componenten in één molecuul combineren. Het wijdverbreide gebruik van loodverbindingen bij de productie leidt tot de ophoping van giftig afval, waardoor het probleem ontstaat om lood uit afvalwater te verwijderen.

Fedor Zubkov, een medewerker van de afdeling Organische Chemie van de RUDN University, samen met collega's uit Iran, Spanje, Italië en Kroatië hebben verbindingen verkregen die lood kunnen binden in afvalwater en in de lichamen van levende organismen. Chemici hebben het gemaakt op basis van nicotinezuur en picolinezuurhydraziden. Nitraat, chloride- en perchloraatanionen dienen als tegenionen voor positief geladen loodionen en stabiliseren het complex vanwege sterke elektrostatische interacties.

Om de verkregen complexen te bestuderen, scheikundigen moesten een speciaal apparaat ontwerpen voor de synthese en gelijktijdige selectieve kristallisatie van reactieproducten. Om dit te doen, een alcoholoplossing van een mengsel van loodnitraat (II), het bijbehorende ligand, en natriumperchloraat werd in het hoofdgedeelte van de buis geplaatst als een donor van tegenionen. Het mengsel werd verwarmd tot 60 graden C zodat de zijtak van de buis, ook gevuld met alcohol, op kamertemperatuur gebleven. Nadat de kristallen van het complex zich gedurende enkele dagen van synthese in het zijvat hadden gevormd, ze werden gefilterd, gewassen met ether en gedroogd aan de lucht. De opbrengst van het metaalcomplex varieerde van 67 tot 87 procent van het theoretisch mogelijke.

Volgens röntgendiffractieanalyse, een van de complexen bleek binucleair te zijn, dat is, het bevat twee loodionen gebonden door een gemeenschappelijk ligand. Met behulp van computersimulaties, er werd aangetoond dat alle complexen supramoleculaire ensembles vormen met verschillende soorten intermoleculaire interacties. Bij de vorming van dergelijke structuren, anionen van anorganische zuren spelen een belangrijke rol, die een sterke elektrostatische aantrekkingskracht ervaart op de interne coördinatiesfeer van het loodcomplex. Als resultaat, metaalorganische coördinatiepolymeren (metaalorganische raamwerken, MOF's) worden gevormd, die veelbelovende metaal-organische katalysatoren en selectieve acceptoren van zware metaalionen zijn.

De resulterende stoffen - supramoleculaire ensembles - binden en precipiteren zelfs sporen van lood in afvalwater. Ze kunnen worden gebruikt voor de behandeling van drinkwater en zelfs als tegengif voor loodvergiftiging.