構造と挙動を説明する複雑な金属化合物用の「チートシート」を公開

2023 年 6 月 22 日

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ウィーン大学著

水溶液中で見出される複雑な金属化合物のこれまでとらえどころのなかった挙動と安定性を明らかにするために、ウィーン大学の研究者らは種分化アトラスを作成し、現在 Science Advances に掲載されています。 この成果は、触媒、医学などの分野で新たな発見と進歩をもたらす可能性を秘めています。

金属原子は酸素とともに小さな 3D 構造を形成することができ、これはワイヤーマンダラに似た複雑な枠組みであり、「ポリオキソメタレート」または「POM」と呼ばれます。 これらの POM は、化学、生物学、材料科学における化学反応の制御に役立ちますが、これらの分野の自然プロセスの理解にも関連します。

しかし、ワイヤーマンダラと同様に、その構造は非常に変化しやすく、環境の微細な変化に依存するため、研究者がその構造を予測すること、したがって医療から環境修復に至るまでのさまざまな用途におけるその機能を予測することは非常に困難です。

ウィーン大学化学部のナディア・グメロワ氏とアネット・ロンペル氏は今回、いわゆる種分別アトラスを開発した。これは、研究者が任意の化学条件に対して一般的に使用される 10 種類の POM の予想される構造と挙動を正確に確認できるチートシートである。

より具体的には、このアトラスは、選択した 10 種類の POM 以外にも拡張できる予測モデルを含むデータベースであり、pH、温度、インキュベーション時間、緩衝液、還元性または分解能などの要素を考慮した POM 種の分布、安定性、および触媒活性が得られます。キレート剤とイオン強度。

将来の研究をさらに支援するために、Gumerova と Rompel は、独自の POM を使用して実験を行う他の科学者向けの「ロードマップ」も開発しました。これは、安定した POM バリアントを選択し、アプリケーション システムのパラメーターをリストし、いわゆる「POM 種分化研究」、つまり実験を実施することによって行われます。これにより、条件の変化による POM 構造の変化が明らかになります。研究者は、最も正確な結果が得られていることを確認し、研究で POM を最大限に活用できます。

「POM の種分化アトラスは、これらの複雑な金属化合物に対する理解の大幅な進歩を示しています。その洞察は、触媒、生物学、医学などの分野で新たな発見と進歩をもたらす可能性を秘めています。」と Annette Rompel 氏は言います。

詳しくは： Nadiia I. Gumerova et al、水溶液中のポリオキソメタレートの種分化アトラス、Science Advances (2023)。 DOI: 10.1126/sciadv.adi0814

雑誌情報:科学の進歩

ウィーン大学提供