Ученые ЮУрГУ проводят систематические исследования органических соединений сурьмы, обращая особое внимание на их практически значимые свойства. Последнее посвящено фотокаталитической активности соединений сурьмы, которые могут разлагать стойкие загрязняющие вещества и использоваться для очистки сточных вод.
Фото: Олег Харсеев, Коммерсантъ
Фото: Олег Харсеев, Коммерсантъ
В последние годы ученые-химики уделяют все больше внимания разработке фотокаталитических материалов на основе металлоорганических комплексов. Фотокатализаторы помогают решить проблему с загрязнением окружающей среды, разлагая попадающие на них инородные частицы за счет процесса фотокатализа (ускорения химической реакции под действием света). Исследователи далеко продвинулись в изучении комплексов переходных металлов, но работа с комплексами непереходных элементов только начинается. К химическим элементам, фотокаталитические свойства соединений которых почти не изучены, относится сурьма.
Исследованием сурьмаорганических соединений уже несколько лет занимаются ученые химического факультета Института естественных и точных наук Южно-Уральского государственного университета. Особый интерес вызывают свойства органических соединений сурьмы, которые могут найти практическое применение. Например, у дикарбоксилатов триарилсурьмы таких свойств обнаружено несколько, при этом их разнообразие определяется природой заместителей (атомных групп), соединенных с атомом металла.
Продолжая исследования по этой теме, ученые ЮУрГУ первыми в мире синтезировали базовое соединение трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьму и ее производные.
«Мы обнаружили, что дикарбоксилаты трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы приводят к фотодеструкции органических красителей — метилового фиолетового и метиленового синего, а фотокаталитическая активность соединений зависит от природы карбоксилатного остатка. Очень важно, что производные сурьмы нерастворимы в воде и в условиях фотодеструкции остаются стабильными, что позволяет их использовать как фотокатализаторы»,— рассказала доктор химических наук, профессор Ольга Шарутина.
Синтез дикарбоксилатов трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы осуществляли одностадийным методом окислительного присоединения, который несколько лет разрабатывался командой исследователей в ЮУрГУ. Его достоинством является высокий выход и высокая чистота целевых продуктов. Чтобы установить строение соединений, ученые применили метод рентгеноструктурного анализа на современном дифрактометре Bruker D8 QUEST. Вся полученная информация о строении впервые синтезированных соединений передана на хранение в международный Кембриджский банк структурных данных. Фотокаталитическую активность изучали с помощью УФ-спектрометра Shimadzu UV2700. Это оборудование есть в НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ.
Результаты исследования, посвященного фотокаталитическим свойствам соединений трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы, могут применяться при деструкции трудноразлагаемых химических соединений, попадающих в воду. В первую очередь речь идет о стоках промышленных предприятий. Дальнейшие исследования будут направлены на выявление новых практически значимых свойств органических соединений сурьмы.
Химики ЮУрГУ активно сотрудничают с иностранными коллегами. Например, аспирант южноуральского вуза Екатерина Артемьева во время стажировки в Австралии (Университет Монаша, Мельбурн) изучала антилейшманиозную активность дикарбоксилатов трис(5-бром-2-метоксифенил)сурьмы и других сурьмаорганических соединений. По результатам этих исследований готовятся три публикации вместе с австралийскими коллегами, в которых раскрывается потенциальная возможность использования изученных соединений в медицине при разработке лекарственных препаратов.
По материалам статьи https://www.susu.ru/ru/news/2020/05/17/rossiyskie-uchenye-predlozhili-novyy-metod-ochistki-stochnyh-vod