Рений — 75-й элемент, который расположен в VII группе периодической таблицы Менделеева. Полиоксометаллат рения (VII) впервые в мире получили и описали учёные лабораторий химии технеция и анализа радиоактивных материалов Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина (ИФХЭ) РАН. Структуру полиоксорената доказали кристаллографическими и спектрофотометрическими методами.
Исследователи попытались выделить полиоксометаллат рения из кислой среды: они испробовали более 30 различных буферных сред. Успеха удалось добиться в присутствии пиразола как буфера (pH=2.5).
Химики смогли синтезировать новый тип легчайшего полиоксометаллата — сильно асимметричный полианион с рением в степени окисления +7. Полиоксоренат содержит четыре атома рения, соединенных через кислородные мостики. Молекула полиоксоаниона ассиметрична. Три атома рения в ней находятся в тетраэдрическом кислородном окружении, а четвертый — в октаэдрическом.
«Структура полиоксорената была доказана кристаллографическими и спектрофотометрическими методами. Однако вырастить кристалл, пригодный для такого исследования, оказывается непросто. Кристаллы полученного соединения часто образуют двойники; тогда по данным дифрактометрии очень сложно расшифровать структуру. При гидротермальном синтезе в процессе роста кристалл может захватить молекулу растворителя, которая потом на воздухе покинет кристалл, и он разрушится, — рассказал научный сотрудник лаборатории химии технеция ИФХЭ РАН Михаил Волков. — Чтобы этого не происходило, приходится подбирать условия синтеза, например, менять pH среды, выбирать регуляторы кислотности или растворители, работать с сухими аргоновыми боксами».
По мнению ученых, судя по положению рения в таблице Менделеева, свойства рения должны быть похожи на свойства технеция, элемента, который образуется в котлах атомных станций и очень сильно влияет на процесс выделения плутония из продуктов распада урана.
«Получение полиоксорената дает ключи к пониманию механизмов образования полиметаллических комплексов не только для рения, но и для технеция. Мы обнаружили, что результаты масс-спектрометрического исследования технециевого оксометаллата очень похожи на результаты масс-спектрометрии нового рениевого соединения. Например, у них обоих при лазерной ионизации наблюдаются сходные процессы олигомеризации, — подводит итог Михаил Волков. — Возможно, в будущем в промышленности появятся методы выделения технеция из растворов переработанного ядерного топлива, основанные на наших знаниях о полиоксометаллатах».
Статься о получении нового вещества опубликована в журнале Inorganic Chemistry.
