Pubblicato un "cheat sheet" per composti metallici complessi, che descrive struttura e comportamento

22 giugno 2023

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dall'Università di Vienna

Per svelare il comportamento precedentemente sfuggente e la stabilità dei composti metallici complessi presenti nelle soluzioni acquose, i ricercatori dell’Università di Vienna hanno creato un atlante di speciazione ora pubblicato su Science Advances. Questo risultato ha il potenziale per favorire nuove scoperte e progressi in campi come la catalisi, la medicina e altro ancora.

Gli atomi di metallo possono formare minuscole strutture 3D con l'ossigeno, strutture intricate che non sembrano dissimili dai mandala di filo e che sono chiamate "poliossometallati" o "POM". Questi POM sono utili per controllare le reazioni chimiche in chimica, biologia o scienza dei materiali, ma sono anche rilevanti per comprendere i processi naturali in questi campi.

Tuttavia, come i mandala di filo metallico, la loro struttura è altamente variabile e dipende da piccoli cambiamenti nel loro ambiente, rendendo molto difficile per i ricercatori prevederne la struttura e quindi la loro funzione per varie applicazioni, dalla medicina al risanamento ambientale.

Nadiia Gumerova e Annette Rompel della Facoltà di Chimica dell'Università di Vienna hanno ora sviluppato un cosiddetto atlante di speciazione, un foglietto illustrativo che consente ai ricercatori di accertare con precisione la struttura e il comportamento attesi di 10 POM comunemente usati per qualsiasi data condizione chimica.

Più specificamente, questo atlante è un database che include un modello predittivo che può essere esteso ad altri oltre ai 10 POM selezionati, che fornirà distribuzioni delle specie POM, stabilità e attività catalitica considerando i fattori pH, temperatura, tempo di incubazione, soluzioni tampone, riduzione o agenti chelanti e forza ionica.

Per supportare ulteriormente la ricerca futura, Gumerova e Rompel hanno anche sviluppato una "road map" per altri scienziati che conducono esperimenti con i propri POM: selezionando varianti POM stabili, elencando i parametri del sistema di applicazione e quindi conducendo i cosiddetti "studi di speciazione POM" - esperimenti che rivelano il cambiamento della struttura del POM in un cambiamento delle condizioni: i ricercatori possono garantire di ottenere i risultati più accurati e utilizzare al meglio i POM nel loro lavoro.

“L’atlante di speciazione per i POM rappresenta un progresso significativo nella nostra comprensione di questi composti metallici complessi. Le sue intuizioni hanno il potenziale per guidare nuove scoperte e progressi nella catalisi, nella biologia, nella medicina e oltre”, afferma Annette Rompel.

Maggiori informazioni: Nadiia I. Gumerova et al, Atlante di speciazione dei poliossometallati in soluzioni acquose, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi0814

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