Дважды положительное золото

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2017, №10)

pic_2017_10_20-1.jpg

Восстановление [Au(TPP)][PF6] до содержащего Au(II)
комплекса Au(TPP).
TPP — тетрафенилпорфириновый лиганд

Химики из Университета Гутенберга в Майнце выделили и изучили золото в неуловимой степени окисления +2 («Nature Chemistry», 2017, doi: 10.1038/nchem.2836).

Как написано в учебниках, для золота наиболее характерны степени окисления +1 и +3. Конечно, существуют примеры соединений, в которых золото принимает степень окисления +2, однако такое состояние для золота редкость. Двухвалентное золото можно стабилизировать, синтезировав полиядерные соединения (комплексы с несколькими металлами), а вот попытки получить моноядерные комплексы этого благородного металла в степени окисления +2 оказывались неудачными. Надо отметить, что соседи золота по Периодической системе ведут себя совершенно иначе: для находящейся в той же группе меди степень окисления +2 — наиболее устойчивое состояние. Известны стабильные производные Ag+2, а для соседей золота слева и справа, платины и ртути, соединения с такой степенью окисления весьма типичны. Не раз высказывалось предположение, что производные Au+2 могут образоваться как промежуточные соединения в фотохимических каталитических реакциях, однако свидетельств их существования так и не получили.

В новой работе исследователи из Института неорганической и аналитической химии Университета Гутенберга подтвердили существование интермедиатов Au+2. Группа профессора Кати Хайнце смогла выделить и изучить моноядерное комплексное соединение, содержащее золото в неуловимой степени окисления +2. Этот комплекс стал наконец-то найденным недостающим звеном и в гомологической серии двухвалентных ионов монетарных металлов — Cu+2, Ag+2, Au+2, и в релятивистской триаде Pt+2, Au+2 и Hg+2. (Релятивистскими металлами называют металлы с тяжелым, а точнее, имеющим значительный положительный заряд ядром, которое разгоняет электроны до скоростей хотя бы в 1% от скорости света, когда их движение и распределение по орбиталям уже нельзя описывать, не прибегая к специальной теории относительности.)

Стабилизировать реакционноспособный ион золота (+2) удалось в полости азотсодержащего лиганда порфиринового ряда. Порфирины довольно распространенные лиганды: зеленый пигмент растений хлорофилл — это комплекс производных порфирина с магнием, в состав гемоглобина, отвечающего за транспорт кислорода по кровеносной системе, также входит железо, стабилизированное порфирином. Ион Au+2, окруженный порфирином, не может вступать в свои обычные реакции, а именно образовывать полиядерные соединения и диспропорционировать на Au+ и Au+3.

Эта хитрость впервые позволила детально исследовать производные двухвалентного золота. Интересно, что четыре порфириновых атома азота, связанные с Au+2, не образуют плоский квадрат с одинаковым межатомным расстоянием Au–N для всех четырех связей, как в аналогичных комплексах двухвалентных меди, серебра, платины и ртути. В порфириновом комплексе золота происходит ромбическое искажение плоского квадрата и образуется пара длинных и пара коротких связей Au–N. Такое уникальное строение порфиринового комплекса золота исследователи объясняют релятивистскими свойствами золота.

Новый комплекс золота (+2) получили из производных трехвалентного золота, а некоторые из них — мощные противоопухолевые препараты. Это побудило авторов работы изучить биологическую активность и производных Au+2. Оказалось, что порфириновый комплекс двухвалентного золота при контакте с воздухом образует активные формы кислорода — ионы кислорода, свободные радикалы и перекиси, которые, как известно, вызывают апоптоз, или программируемую клеточную смерть. Хайнце планирует продолжить исследования производных двухвалентного золота — интересны и фундаментальные свойства пока еще экзотического для химиков объекта, и новые области практического применения производных Au+2.

Разные разности

18.04.2018 10:00:00

Авторы исследования, опубликованного в «Nature Human Behavior», ведовство изучать не собирались, их темой были сотрудничество и взаимопомощь в сельских общинах. Однако в процессе работы выяснилось, что в деревнях на юго-западе Китая, в провинции Сычуань, примерно 13,7% населения живет с прозвищем «чжу» или «чжубо» — злые колдуны.

>>
02.04.2018 10:00:00

...китайские ученые успешно клонировали приматов — макак-крабоедов Macaca fascicularis переносом ядра соматической клетки; 79 эмбрионов имплантировали 21 самке, в итоге родились два детеныша, Чжун-Чжун и Хуа-Хуа...

>>
29.03.2018 10:00:00

Все говорят об ультразвуковом общении дельфинов: ну как же — загадочные красивые существа, приматы моря, интересно, что у них за язык такой. Менее известно публике ультразвуковое пение мышей.

>>
28.03.2018 10:00:00

Даже далекие от экологии люди в курсе, что с лесами на Земле творится неладное и нужно сажать деревья, пока не стало поздно. Китай взялся за дело энергично: с 2013 года в 26 китайских провинциях восстановлено 27,8 млн гектаров леса. Авторы статьи в свежем номере «Nature Sustainability» сообщают, что успехи уже видны на спутниковых снимках.

>>
05.03.2018 10:00:00

...особенность атмосферы Марса — присутствие пылевых частиц в широком диапазоне высот, а если учесть наличие ионосферы и высокой проводимости среды на низких высотах, то плазменно-пылевые эффекты должны быть обычным явлением...

>>