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

12.09.2018 18:00:00

Сотрудники геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова провели исследования арктического кратера на полуострове Ямал, выяснили причину его образования и открыли новое геологическое явление, ранее известное только для ледяных планет и планетоидов.

>>
07.09.2018 10:00:00

Сотрудник кафедры зоологии позвоночных МГУ имени М.В. Ломоносова в ходе международной экспедиции нашёл и описал новый вид тонконогих чесночниц. Вид назвали Leptobrachium tenasserimense.

>>
04.09.2018 10:00:00

...возможно, на Марсе есть подледное озеро жидкой воды шириной 20 км...


...редактирование геномов с помощью CRISPR-Cas9 может вызывать обширные делеции и геномные перестройки, затрагивающие многие тысячи нуклеотидов и потенциально патогенные...


...гугл-очки с функцией распознавания эмоций по выражению лица снижают проявления аутизма у детей...


>>
31.08.2018 10:00:00

Однозначно ответить на вопрос, какая сила позволяет паукам летать на своей расправленной паутине, никто не может почти двести лет. Похоже на электрическое явление, но никто пока что не собрался изучить связь паука с электричеством. Этот промах исправили Эрика Морли и Дэниэл Роберт из Бристольского университета.

>>
29.08.2018 13:00:00

Ответ на вопрос, заданный в заголовке, искали орнитологи во главе с Мартином Найфеллером из Базельского университета. Правда, не для всех птиц, а для тех, что уничтожают вредителей садов и огородов.

>>