Исследованная реакция Уллмана является химической реакцией, в которой серебряные атомы катализируют связь между двумя атомами углерода, с которыми был ранее соединен йод. Хотя ученые знали об этом типе реакции с 1901 и использовали его для многих важных химических преобразований, не было ранее возможно наблюдать промежуточный продукт реакции подробно.Используя атомный микроскоп силы, команда исследователей во главе с профессором Эрнстом Майером и доктором Шиджеки Каваем от швейцарского Института Нанонауки и Отдела Физики в Базельском университете теперь преуспела в том, чтобы показать эту реакцию в атомной резолюции.Удивительно, это было показано, что серебряные атомы реагируют с молекулами при температурах приблизительно-120°C и, кажется, изгибаются как мост через реку.
На второй стадии реакции, которая требует, чтобы температура была увеличена до приблизительно 105°C, и производит конечный продукт, серебряные атомы освобождены снова и две связи атомов углерода вместе.Вычисление энергииРеакция Уллмана использовалась для химических синтезов в течение долгого времени теперь.
Интерес к этому соединению атомов углерода недавно увеличился снова, потому что это может использоваться, чтобы связать органические молекулы с поверхностями и произвести полимеры без растворителя. Подробные наблюдения за тем, как работа катализаторов позволяет ученым лучше понять процесс реакции.
Предыдущие исследования не показали пространственное расположение металлоорганического промежуточного продукта. Подробные изображения, теперь полученные, первые, чтобы позволить партнеру проекта профессору Стефану Гоедекеру (Отдел Физики, Базельский университет) вычислять энергетический товарооборот исследованной реакции Уллмана. Эти данные подтверждают необычное пространственное расположение промежуточного продукта и указывают, как реакция могла быть оптимизирована.Относительно низкие температуры
Наблюдаемый изгиб и гибкость молекул – вероятно, причина, почему реакция требует относительно низких температур 105°C. Молекулы подвергаются механической напряженности и могут поэтому реагировать более легко, который является при более низких температурах.
Если другие катализаторы могли бы использоваться, чтобы произвести промежуточные продукты как они, которые подвергаются напряженности, то каталитические реакции могли также быть возможными при более низких температурах. Это имело бы экологический и экономический смысл, потому что традиционные катализаторы с платиной, родием или палладием часто требуют высоких рабочих температур 500°C, который приводит к выбросам отработанных газов в холодном государстве.