Химики из Китая получили гигантский кластер, крупнейший в своем роде, содержащий 60 атомов лантана и 76 атомов никеля.

Гигантский кластер может найти применение в качестве молекулярного магнита. (Рисунок из Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b822609a)

Четырехслойный кластер, представитель 3d-4f семейства кластеров, состоит из первого и третьего ряда переходных металлов. Уже синтезировано достаточное количество кластеров этого класса, некоторые из которых содержат более 100 атомов металлов, однако Жипин Жен (Zhiping Zheng) из Университета Сяньмынь уверяет, что его кластер с диаметром 31 ангстрем представляет собой самый крупный из кластеров, синтезированных к настоящему времени.

Исследователи из Группы Жена получили новый кластер, нагревая смесь нитратов лантана и никеля, иминдиуксусную кислоту и гидроксид натрия при 80 градусах Цельсия. Полученная в результате нагрева смесь была отделена от твердых примесей фильтрованием, упаривание растворителя из фильтрата позволило выделить синие кристаллы кластера.

Жен отмечает, что определение строения соединения с помощью рентгеноструктурного анализа монокристалла представляло собой непростую задачу – кластеры в кристалле были в значительной степени неупорядоченности. Тем не менее, расшифровать структуру удалось, было показано, что кластер состоит из четырех оболочек. Взаимодействие между металлами придает кластеру магнитные свойства, что может являться предметом дальнейших исследований.

Жен отмечает, что условия синтеза описанного кластера позволяют лучше контролировать его получение – ранее соединения подобного типа получали с использованием высокого давления. Китайский исследователь полагает, что сходным методом (лишь с заменой солей лантаноидов и переходных металлов) можно получить и другие кластеры значительного размера, установить связь их свойств со структурой и найти им применение.

Источник:

1. Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b822609
2. ChemPort