हाल ही में, अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की सहायक कंपनी सी एंड ईएन पत्रिका ने 2023 में सबसे “चमकदार” अणुओं की सूची की घोषणा की। हालाँकि ये अणु छोटे हैं, फिर भी ये इतने शक्तिशाली हैं कि कुछ पाठ्यपुस्तकें भी दोबारा लिख सकते हैं।
मेटालोसीन झुकने से साइक्लोसीन का निर्माण हुआ
जापान के ओकिनावा इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी ने 18 मेटालोसीन इकाइयों को नैनोस्केल रिंग में मोड़कर एक नए प्रकार के अल्ट्रा-बड़े सैंडविच कंपोजिट साइक्लोअल्कीन बनाने के लिए जर्मनी और रूस के वैज्ञानिकों के साथ हाथ मिलाया। उन्होंने साइक्लोएक्टेट्रेन की परतों के बीच स्ट्रोंटियम, समैरियम या युरोपियम जैसी धातुओं को सैंडविच करके इन साइक्लोलेफिन्स को बनाया। भारी ट्राइसोप्रोपिलसिलेन प्रतिस्थापन मेटालोसीन को ढेर होने पर एक रिंग में झुकने के लिए मजबूर करता है।
मेटालोसीन ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक हैं जो अपनी बहुमुखी प्रतिभा और विशेष “सैंडविच” संरचना के लिए जाने जाते हैं। धातु-कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक गुणों पर वैज्ञानिक के अग्रणी शोध ने उन्हें रसायन विज्ञान में 1973 का नोबेल पुरस्कार दिलाया।
यह परिणाम इस वर्ष अगस्त में “नेचर” पत्रिका में प्रकाशित हुआ था। शोध दल ने बताया कि इस चक्रीय “सैंडविच” यौगिक का जन्म कार्यात्मक ऑर्गेनोमेटेलिक सामग्रियों के आगे के नवाचार का द्वार खोलता है, जिसका व्यापक रूप से चिकित्सा और नई ऊर्जा क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है।
कार्बेन जो आठ-इलेक्ट्रॉन नियम को तोड़ते हैं
तथाकथित आठ-इलेक्ट्रॉन नियम के अनुसार, कार्बन में आमतौर पर आठ वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन वैज्ञानिकों ने एक नया यौगिक बनाया है: क्रिस्टलीय कार्बोनेन बाइऑक्साइड, जिसके कार्बन परमाणुओं में केवल चार वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। प्रासंगिक शोध परिणाम 20 सितंबर को नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुए थे।
इस अध्ययन में, कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो में गाइ बर्ट्रेंड की टीम ने भारी पदार्थों के साथ एक कार्बाइन बनाया, फिर इसे ऑक्सीकरण किया, फिर एक ऑक्साइड आयन को हटा दिया, जिससे कोई नॉनबॉन्डिंग इलेक्ट्रॉन युक्त कार्बाइन नहीं बचा। सामग्री और चिकित्सा विज्ञान में अनुप्रयोगों के साथ, कार्बेन अब रसायन विज्ञान में शक्तिशाली उपकरण हैं।
कैटेनेन्स जो सहसंयोजक कार्बनिक ढाँचे का निर्माण करते हैं
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में प्रोफेसर ओल्मा याघी के नेतृत्व में एक टीम ने कैटेनैन, अणुओं का उपयोग करके एक नया सहसंयोजक कार्बनिक ढांचा बनाया, जो बाड़ श्रृंखला की तरह आपस में जुड़े हुए हैं। इनमें से प्रत्येक सबयूनिट एक तीन-रिंग पॉलीहेड्रल नेटवर्क है जो तांबे आयन संघनित अग्रदूत के चारों ओर बनता है। तांबे के टेम्पलेट आयनों को हटाने से पॉलीहेड्रॉन को अलग किए बिना स्थानांतरित करने की अनुमति मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री नरम और लोचदार हो जाती है और फ़िल्टर झिल्ली और लचीली सामग्री बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है .रोबोट आदि
प्रासंगिक शोध परिणाम इस वर्ष जनवरी में नेचर सिंथेसिस पत्रिका में प्रकाशित हुए थे।
स्थिर चिरल ऑक्सोनियम आयन
जब लोग चिरलिटी के बारे में सोचते हैं तो आमतौर पर कार्बन का ख्याल आता है, लेकिन अन्य परमाणु भी चिरल केंद्र बना सकते हैं।
ब्रिटेन में ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और अमेरिका में कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी की एक संयुक्त शोध टीम ने मार्च में नेचर जर्नल में एक पेपर प्रकाशित किया था जिसमें कहा गया था कि उन्होंने एक स्थिर ऑक्सोनियम आयन को संश्लेषित किया है। एक ऑक्सीजन परमाणु तीन अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है, और ऑक्सीजन परमाणु एकमात्र चिरल केंद्र है। प्रयोगों से पता चला है कि यह यौगिक एकमात्र ऐसा यौगिक है जिसे वर्तमान में स्थिर विन्यास और ऑक्सीजन परमाणु के एकमात्र चिरल केंद्र के रूप में जाना जाता है। यह ऑक्सीजन परमाणु स्टीरियोकैमिस्ट्री के क्षेत्र में अंतर को भरता है और आणविक चिरलिटी के क्षेत्र में एक मौलिक सफलता है।
ये परिणाम ऑक्सोनियम आयनों के बारे में वैज्ञानिकों की समझ को व्यापक बना सकते हैं और कार्बनिक संश्लेषण कार्य में उनके भविष्य के उपयोग के लिए नए रास्ते खोल सकते हैं। उत्प्रेरण, चिकित्सा और सामग्रियों में चिरलिटी के महत्व के कारण, शोधकर्ता भविष्य में चिरल ऑक्सीजन परमाणुओं वाले यौगिकों के गुणों का पता लगाना जारी रखेंगे।
सुरक्षित रूप से बंधा हुआ ठोस बिस्-बेरिलियम यौगिक
बेरिलियम एक मजबूत और हल्की क्षारीय दुर्लभ पृथ्वी धातु है जिसका उपयोग दूरसंचार उपकरण से लेकर कंप्यूटर और सेल फोन तक हर चीज में किया जाता है। इसे अन्य धातुओं के साथ भी मिलाया जाता है और मिश्रधातु बनाया जाता है, जिसका उपयोग जाइरोस्कोप और विद्युत संपर्क बनाने के लिए किया जाता है।
वैज्ञानिकों का मानना है कि यदि दो बेरिलियम परमाणुओं को एक-दूसरे से जोड़ा जा सके, तो परिणामी यौगिक उपयोगी होगा। एक नए अध्ययन में, यूके में ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के रसायनज्ञों ने पहली बार कमरे के तापमान पर दो बेरिलियम परमाणुओं का सुरक्षित बंधन हासिल किया है, जिससे बिस्बेरीलीन का निर्माण हुआ है, जो बेरिलियम-बेरिलियम बांड वाला पहला ठोस-अवस्था वाला यौगिक है। इससे संबंधित शोध पत्र साइंस के जून अंक में प्रकाशित हुआ था।
शोध दल ने बताया कि पहले दो बेरिलियम परमाणुओं का सफलतापूर्वक संयोजन न हो पाने का एक कारण इसकी विषाक्तता है। लेकिन उन्होंने पाया कि वे कुछ नियमों का पालन करके इसे सुरक्षित तरीके से संश्लेषित कर सकते हैं, और गणितीय मॉडलिंग से पता चला कि परिणामी यौगिक स्थिर था।
विघुत द्वारा संचालित आणविक मोटर
आज अधिकांश आणविक मोटरें रासायनिक ईंधन या प्रकाश द्वारा संचालित होती हैं, लेकिन नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और मेन विश्वविद्यालय की एक संयुक्त शोध टीम ने कैटेनन-आधारित इलेक्ट्रिक आणविक मोटर को डिजाइन और संश्लेषित करने में 4 साल बिताए। समाधान में, कैटेनन के दो छोटे छल्ले बड़े रिंग के साथ विद्युत चालित यूनिडायरेक्शनल घूर्णी गति कर सकते हैं, और पूरी प्रक्रिया अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करती है।
अनुसंधान टीम ने बताया कि बिजली को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने से आणविक मोटरों को अन्य प्रौद्योगिकियों में एकीकृत करना आसान हो सकता है। प्रासंगिक पेपर इस साल जनवरी में नेचर जर्नल में प्रकाशित हुआ था।
शोधकर्ताओं का कहना है कि उन्होंने आणविक नैनो तकनीक को एक नए स्तर पर ले लिया है, जिसमें मैक्रोस्कोपिक दुनिया में इलेक्ट्रिक मोटर की तरह, आणविक मोटरों को प्रभावी ढंग से चलाने के लिए इलेक्ट्रॉनों का उपयोग किया जाता है। हालाँकि रसायन विज्ञान का यह क्षेत्र अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, लेकिन इन माइक्रोमोटर्स से भविष्य में चिकित्सा क्षेत्र में भारी बदलाव आने की उम्मीद है।
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