РУС ENG
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская Академия Наук

В Институте прошла лекция Президента Гумбольтовского фонда

28 июня 2016 г.

24 июня, в пятницу, в Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН  состоялась лекция Президента Гумбольтовского фонда проф. Гельмута Шварца.

Более 40 лет он занимается изучением механизмов газофазных реакций органических соединений с ионами переходных металлов.

В лекции «Menage-a-Trois: Single-atom-catalysis, Mass Spectrometry, and Computational Chemistry» он представил свою концепцию моделирования каталитических реакций на поверхности простыми реакциями изолированных молекул и атомов в газовой фазе.
Профессор Гельмут Шварц (Helmut Schwartz) — классик органической масс-спектрометрии (его хирш-индекс по WoS в настоящее время равен 80).

Изолированные металл-карбеновые комплексы, генерированные в газовой фазе, и введённые в термические реакции в условиях единичных столкновений, проявляют поистине уникальную реакционную способность в хорошо известных процессах метатезиса и циклопропанирования.

Например, при комнатной температуре комплекс [AuCH2]+ образует прочную C-C-связь с метаном, давая этилен и этан, а сдваивание [TaCH2]+/CO2 приводит к образованию кетена CH2=C=O.

Особенный интерес представляет образование C-N-связи: синтез CH3NH2 из [RhCH2]+/NH3, CH2=NH2+ из [MCH2]+/NH3 (M = Pt, Au) и образование [PtCH=NH2]+ из [PtCH2]+/NH3. Вероятно, такого рода платиновые интермедиаты играют роль в многотоннажном процессе производства HCN из метана и аммиака (процесс DEGUSSA). Эти кооперативные процессы включают участие атома платины, активирующего молекулу метана, и дополнительного металла, ответственного за образование C—N-связи.

Для исследования механизмов подобного рода реакций необходимо проводить квантово-механические расчёты энергии переходных состояний, чтобы определить наиболее вероятные пути реакции, т.е. понять, какие именно карбеноидные интермедиаты участвуют в реакции.

Конечно, закономерности, выявленные для этих газофазных реакций, не могут быть непосредственно перенесены на формально родственные процессы, протекающие в растворе или на поверхности.

 

Тем не менее, концептуальное понимание механизмов даёт исследователям возможность непосредственно почувствовать тонкие свойства реакционноспособных интермедиатов — металл-карбеновых комплексов, и, в широком смысле, помочь определить активные центры катализатора, так называемые «аристократические атомы».