Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами синтезировали уникальную молекулу вердазил-нитроксильного трирадикала. Получить молекулы со схожими свойствами смогли лишь несколько исследовательских групп в мире. Молекула стабильна, может выдержать высокие температуры и обладает перспективными магнитными свойствами. Это продолжение работы ученых по поиску перспективных органических магнитных материалов. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of the American Chemical Society (IF: 14.612, Q1). 

 

Магниторезистивная оперативная память — одна из наиболее перспективных технологий для запоминающих устройств. Сейчас ее развитие ограничено в том числе тем, что не удается создать магнитную ячейку памяти меньшего размера — из-за эффекта спонтанной перемагниченности. Этого недостатка лишены одномолекулярные магнетики на основе органических соединений: считанное количество молекул уже могут работать как единица накопителя памяти. 

«При определенной температуре происходит фазовый магнитный переход, наблюдается согласованная ориентация магнитных векторов молекул, в результате материя становится единым магнитом. Буквально 20-40 молекул уже формируют микромагнит. Наша задача в этом исследовании заключалась в создании такой молекулы, которая проявляла бы свои магнитные свойства при больших температурах, была кристаллической и имела небольшое расстояние между радикальными центрами», — поясняет соавтор статьи, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Петунин. 

При создании молекулы ученые работали с тремя радикальными центрами в одной молекуле, объединив их в одной сопряженной структуре. Для синтеза ученые применили палладий-катализируемую реакцию вердазильного радикала с золотым комплексом нитронил-нитроксильного радикала. Протекание реакции осложнено наличием неспаренных электронов в исходных соединениях, а также объединением сразу трех радикальных центров в одной молекуле, что влияет на ее стабильность. По словам ученых, других путей синтеза молекулы не существует. 

Над синтезом молекулы работал коллектив ученых Томского политеха, Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского РАН и Международного томографического центра СО РАН. Исследование было выполнено в рамках проекта Российского научного фонда № 20-73-00236 «Стабильные органические радикалы как перспективные строительные блоки для новых материалов». 

«Опубликованная научная работа не просто вносит значительный вклад в развитие направление по стабильным вердазильным радикалам, это еще и значимая публикация для ТПУ. Научные коллективы Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий в полной мере подтверждают миссию, которая была определена в момент создания школы. Journal of the American Chemical Society — это самый авторитетный журнал в области химии. Научные коллективы по всему миру стремятся опубликоваться в этом журнале. Стоит отметить, что это цикл работ от научного коллектива: недавно авторы опубликовали свою работу в не менее высокорейтинговом журнале Angewandte Chemie (IF: 12.959, Q1)», — говорит директор Исследовательской школы химических биомедицинских технологий Марина Трусова. ​

Сейчас исследователи подошли к границе сложных молекул и планируют синтезировать практически невозможные молекулы — гетероспиновые и высокоспиновые дендримеры. 


Источники

Томские ученые помогли синтезировать новую уникальную молекулу
Томский обзор (obzor.city), 21/06/2021
Томские ученые помогли синтезировать новую уникальную молекулу
Gorodskoyportal.ru/tomsk, 21/06/2021
Сибирские ученые синтезировали уникальную молекулу вердазил-нитроксильного трирадикала
Томский политехнический университет (tpu.ru), 21/06/2021
Уникальную молекулу удалось синтезировать сибирским ученым
Поиск (poisknews.ru), 21/06/2021
Сибирские ученые синтезировали уникальную молекулу вердазил-нитроксильного трирадикала
Томский политехнический университет (tpu.ru), 21/06/2021
В России создали уникальную молекулу для магниторезистивной оперативной памяти
Время Электроники (russianelectronics.ru), 21/06/2021
Российские ученые синтезировали уникальную молекулу для магниторезистивной оперативной памяти
Otima.ru, 21/06/2021
Томские ученые синтезировали уникальную молекулу вердазил-нитроксильного трирадикала
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 22/06/2021
Российские ученые синтезировали уникальную молекулу для магниторезистивной оперативной памяти
Industry-hunter.com, 22/06/2021
Сибирские ученые синтезировали уникальную молекулу вердазил-нитроксильного трирадикала
РадиоЛоцман (rlocman.ru), 22/06/2021
Сибирские ученые синтезировали молекулу вердазил-нитроксильного трирадикала
XX2 век (22century.ru), 24/06/2021
Ученые синтезировали уникальную молекулу вердазил-нитроксильного трирадикала
Научный портал MSAU.RU, 29/06/2021

Похожие новости

  • 22/01/2020

    Квантовая химия как способ дополнить эксперимент тонкими деталями

    ​Сотрудники Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН занимаются квантовой химией — их расчеты помогают в разработке одномолекулярных магнитов для электроники, ракетных топлив и подушек безопасности для автомобилей.
    4090
  • 27/08/2020

    Российские ученые получили новые молекулы — органические «магниты»

    ​​Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Сибирского отделения РАН и Новосибирского государственного университета синтезировали новые стабильные органические радикалы с магнитными свойствами.
    1471
  • 11/05/2021

    Новый способ приёма антибиотиков разработали новосибирские учёные

    ​​Новосибирские учёные разработали новый способ доставки антибиотиков в организм ─ эффективный и безболезненный. Они предлагают лекарства вдыхать. Разработанные ингаляторы существенно отличаются от тех, что есть на рынке.
    280
  • 20/03/2018

    В Новосибирске обсудили актуальные проблемы органической химии

    ​В новосибирском Академгородке прошла всероссийская молодежная научная школа-конференция «Актуальные проблемы органической химии», собравшая 190 участников из России, Казахстана, США, Франции и Японии.
    2475
  • 06/09/2016

    Наночастицы - невидимые и влиятельные

    ​Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут. — Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов.
    2101
  • 07/09/2019

    Объединенный ученый совет по химическим наукам СО РАН поддержал кандидатов в члены РАН

    ​6 сентября 2019 года Объединенным ученым советом по химическим наукам СО РАН поддержаны следующие кандидатуры: на вакансию академика РАН по специальности "Углехимия": Исмагилов Зинфер Ришатович, директор ИУХМ ФИЦ УУХ СО РАН.
    1427
  • 17/10/2016

    Новосибирские учёные исследуют искусственные наночастицы

    ​Группа специалистов из лаборатории радиоуглеродных методов анализа Новосибирского государственного университета и ряда институтов СО РАН провела исследование с помощью ускорительной масс-спектрометрии, результаты которого убедительно показали — искусственные наночастицы, которых в окружающей атмосфере становится всё больше, очень плохо выводятся из организмов млекопитающих.
    3608
  • 25/12/2018

    РФФИ: подведены итоги совместных конкурсов с ГФЕН (Китай) и ВАНТ (Вьетнам)

    ​Итоги конкурса РФФИ - Государственный фонд естественных наук Китая (ГФЕН_а) 2019 года.   Код конкурса: («ГФЕН_а») Совместный конкурс фундаментальных проектов РФФИ - ГФЕН (Китай) . Год конкурса: 2019.
    2635
  • 18/10/2019

    L’OREAL — UNESCO: они этого достойны

    Три молодых исследовательницы из Новосибирска вошли в число десяти лауреаток конкурса «Для женщин в науке» L’OREAL — UNESCO 2019. Его цель — улучшение позиций женщин-ученых и признания их заслуг. Мы поговорили с победительницами об их работе и о препятствиях, которые им приходится преодолевать.
    2112
  • 09/06/2016

    Надежда на прорыв: медики сотрудничают с институтами СО РАН

    Надежда на прорыв. Именно такими словами учёные Новосибирского НИИ туберкулёза Минздрава РФ охарактеризовали начало совместной работы с коллегами из институтов Сибирского отделения РАН - Институтом химической кинетики и горения, Институтом органической химии, Институтом теоретической и прикладной механики​.
    2661