Publikacja w Chemical Communications (2024)
02 09 2024
W czasopiśmie Chemical Communications (Royal Society of Chemistry) ukazała się publikacja naukowa autorstwa doktorantki Kingi Potempy oraz dr hab. Katarzyny N. Jarzembskiej, prof. ucz., wraz z zespołem. Artykuł zatytułowany „Pressure-induced single-crystal-to-single-crystal nitrite ligand isomerisation accompanied by a piezochromic effect” powstał dzięki wsparciu Europejskiego Ośrodka Promieniowania Synchrotronowego (ESRF) w Grenoble we Francji. Praca została nagrodzona okładką frontową wydania czasopisma.
Materiały reagujące na bodźce zewnętrzne (impuls świetlny, ciśnienie, temperatura) i zmieniające swoje właściwości pod ich wpływem cieszą się niesłabnącym zainteresowaniem. Wynika to z ich potencjalnego szerokiego zastosowania jako różnego rodzaju czujników, katalizatorów, przełączników optoelektronicznych itp. Zmiany właściwości materiałów często wynikają ze zmian w ich strukturze na poziomie molekularnym.
Od kilku lat grupa badawcza Katarzyny Jarzembskiej zajmuje się projektowaniem i badaniem nowych układów fotoprzełączalnych na bazie azotynowych związków koordynacyjnych metali przejściowych. Grupa NO2 może się bowiem łączyć z metalem na kilka sposobów, a zmianę sposobu takiego połączenia (zazwyczaj nitro na nitrito) można w wielu przypadkach wywołać impulsem świetlnym o odpowiednio dobranej długości fali. W przedstawianym artykule sprawdzono, czy można wymusić przełączenie miedzy izomerami za pomocą przyłożonego wysokiego ciśnienia. Okazuje się, że w przypadku najczęściej występujących kompleksów nitrowych niklu izomeryzacja w takich warunkach nie zachodzi. Natomiast poprzez staranny dobór kompleksu azotynowo-niklowego(II) o specyficznej strukturze molekularnej, udało się uzyskać kryształ z cząsteczkami kompleksu w rzadszej (i energetycznie mniej korzystnej) formie egzo-nitrito. W rezultacie właściwości fotoprzełączalne otrzymanego materiału zostały ograniczone, ale otworzyła się możliwość mechanicznie stymulowanej izomeryzacji ligandu azotynowego. Rzeczywiście przyłożone ciśnienie spowodowało najistotniejsze zmiany strukturalne wzdłuż kierunku równoległego do ugrupowania egzo-nitrito, powodując jego izomeryzację. Jest to pierwsza obserwacja izomeryzacji azotynu indukowanej ciśnieniem. Zmianom strukturalnym, obejmującym dwa przejścia fazowe (0−6 GPa), towarzyszy zmiana barwy kryształu. Wyniki te otwierają nowe interesujące perspektywy zastosowań dla azotynowych przełączników molekularnych.
Badania, których wyniki opublikowano we wrześniowym wydaniu czasopisma Chemical Communications, zostały wykonane w ramach realizacji projektów NCN SONATA BIS (2020/38/E/ST4/00400) oraz NCN PRELUDIUM BIS (2019/35/O/ST4/04197).
Dane bibliograficzne i link do artykułu:
K. Potempa, D. Paliwoda, K. N. Jarzembska, R. Kamiński, A. Krówczyński, P. Borowski, M. Hanfland, Chemical Communications 2024, 60, 9194
https://doi.org/10.1039/D4CC02898H
