« Aide-mémoire » publiée pour les composés métalliques complexes, décrivant la structure et le comportement

22 juin 2023

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par l'Université de Vienne

Pour dévoiler le comportement et la stabilité auparavant insaisissables des composés métalliques complexes présents dans les solutions aqueuses, des chercheurs de l'Université de Vienne ont créé un atlas de spéciation maintenant publié dans Science Advances. Cette réalisation a le potentiel de conduire à de nouvelles découvertes et avancées dans des domaines tels que la catalyse, la médecine et au-delà.

Les atomes métalliques peuvent former de minuscules structures 3D avec de l'oxygène, des structures complexes qui ressemblent à des mandalas métalliques et qui sont appelées « polyoxométalates » ou « POM ». Ces POM sont utiles pour contrôler les réactions chimiques en chimie, en biologie ou en science des matériaux, mais sont également pertinents pour comprendre les processus naturels dans ces domaines.

Cependant, comme les mandalas en fil de fer, leur structure est très variable et dépend de changements infimes dans leur environnement, ce qui rend très difficile pour les chercheurs de prédire leur structure et donc leur fonction pour diverses applications, de la médecine à la dépollution environnementale.

Nadiia Gumerova et Annette Rompel de la Faculté de chimie de l'Université de Vienne ont développé un soi-disant atlas de spéciation, un aide-mémoire qui permet aux chercheurs de déterminer avec précision la structure et le comportement attendus de 10 POM couramment utilisés pour une condition chimique donnée.

Plus précisément, cet atlas est une base de données comprenant un modèle prédictif qui peut être étendu à d'autres que les 10 POM sélectionnés, qui donnera la distribution des espèces de POM, la stabilité et l'activité catalytique en tenant compte des facteurs pH, température, temps d'incubation, solutions tampons, réduction ou agents chélateurs et force ionique.

Pour soutenir davantage les recherches futures, Gumerova et Rompel ont également développé une « feuille de route » pour d'autres scientifiques menant des expériences avec leurs propres POM : en sélectionnant des variantes stables de POM, en répertoriant les paramètres du système d'application, puis en menant ce que l'on appelle des « études de spéciation des POM » – des expériences. qui révèlent le changement de structure du POM sous un changement de conditions : les chercheurs peuvent s'assurer qu'ils obtiennent les résultats les plus précis et faire le meilleur usage des POM dans leur travail.

"L'atlas de spéciation des POM représente une avancée significative dans notre compréhension de ces composés métalliques complexes. Ses connaissances ont le potentiel de conduire à de nouvelles découvertes et avancées en catalyse, en biologie, en médecine et au-delà", déclare Annette Rompel.

Plus d'information: Nadiia I. Gumerova et al, Atlas de spéciation des polyoxométalates en solutions aqueuses, Science Advances (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adi0814

Informations sur la revue :Avancées scientifiques

Fourni par l'Université de Vienne