پروفسور مارک هندریکس پژوهشگر "شیمی کوانتوم معدنی" را بشناسیم

نویسنده: جمال عبدالله زاده دانشجوی شیمی محض🧪عاشق محاسبات شیمی،تاریخ شیمی و  دنیای شیمی فیزیک به خصوص شیمی کوانتوم🧪

پروفسور مارک هندریکس شیمیدان بلژیکی متولد سال۱۹۵۷ میلادی در شهر رامسل بلژیک می باشد.ایشان دوران کارشناسی خود را در دانشکده شیمی کی یو لوون KU Leuven  بلژیک گذرانده است.زمینه تحقیقاتی پروفسور هندریکس محاسبات شیمی کوانتوم مربوط به فلزات واسطه می باشد و ۶ سال از دوران تحصیلات آکادمیک خود را صرف مدل سازی کوانتومی فلزات واسطه کرده است.این رشته علمی جذاب و زیبا در واقع همان گرایش شیمی کوانتوم معدنی محاسباتی Computational Inorganic Quantum Chemistry می باشد.در ترکیبات معدنی چون جواب های معادله شرودینگر دقیق تر هستند و ما با محاسبات شیمی دقیق تر مواجه هستیم متدها و روش های مشهور محاسبات دقیق شیمی کوانتوم تحت عنوان ab initio یا روش های آغازین کاربرد گسترده ای دارد؛ پروفسور مارک هندریکس شیمیدان بلژیکی هم چنین متدهایی را به کار می گیرد و موفق به بررسی و مطالعه خواص طیفی عناصر واسطه شده است.مطالعه توصیفی نظریه میدان لیگاند و نیز شیوه انتقال بار charge_transfer در کمپلکس های معدنی پیچیده با عدد هیبریداسیون بالا موسوم به کمپلکس های ورنر موضوع اصلی تحصیلات دکترای این شیمیدان می باشد.روش پژوهش پروفسور هندریکس علاوه بر محاسبات تئوری شیمی کوانتوم به پایه های توصیفی ناشی از تکنیک های آزمایشگاهی CASSCF و CASPT2 نیز بستگی دارد.این تکنیک های آزمایشگاهی به محقق امکان می دهد که حالت ها و کنفورماسیون های واقعی گوناگون کمپلکس های فلزات واسطه را به صورت جامد،محلول و یا در فاز گازی مطالعه و بررسی کند و خلاصه کلام تشخیص دهد که کمپلکس های محاسبه شده به صورت تئوری تا چه اندازه با واقعیت های تجربی دنیای شیمی معدنی سازگار است.برای کمپلکس های معدنی دو هسته ای dinuclear complexes تکنیک آزمایشگاهی CASPT2 بسیار مفید می باشد و به محقق کمک می کند خواص مغناطیسی کمپلکس و اندازه و گستردگی آن را بررسی کند؛ این تکنیک همچنین در مطالعه پروسه رشد کریستال crystal growth در خوشه های کوچک فلزات واسطه به کار می رود و به این ترتیب تکنیک آزمایشگاهیCASPT2 به صورت غیر مستقیم می تواند در سنتز نانومواد آلی فلزی مفید واقع شود.در مطالعات این جور خوشه ها اتم های فلزات را به وسیله لیزر نشانه گذاری می کنند و از گاز مخصوصی استفاده می کنند تا واکنش های پلاسما را به کار بگیرند به همین خاطر در مورد برخی از خوشه های فلزی آلی تنها یک ایده تئوری در مورد نسبت های  استوکیومتری اجزای سازنده کمپلکس مربوطه داریم و اطلاعات و دانش ما موثق و عملی نیست. روش های محاسباتی ab initio برای تشخیص شکل و شمایل هندسی و خواص الکترونیکی خوشه های کوچک فلزات واسطه بسیار موثر هستند.البته برای بعضی از خوشه های فلزی محاسبات انجام شده با عدم قطعیت زیادی همراه بوده و نیازمند تفسیر علمیscientific interpretation داده های به دست آمده از محاسبات هستیم.به همین دلیل در مورد این گونه مواد باید به محاسبات دقیق مربوط به انرژی پیوند فلز_لیگاند نیز توجه شود.همچنین طیف یا spectrum خاصی تحت عنوان طیف فوتوالکترون نیز می تواند به ما در درک عمیق تر خوشه های آلی فلزی کمک کند.خلاصه کلام زمینه تحقیقاتی پروفسور مارک هندریکس به دو زیر شاخه مختلف شیمی مربوط می شود؛ از یک طرف پژوهشگر باید آشنایی و تسلط کامل با دنیای شیمی معدنی داشته باشد و انواع و اقسام کمپلکس های فلزی و ترکیبات معدنی را بشناسد و از طرف دیگر لازمه آن تسلط کامل و مهارت کافی در محاسبات شیمی کوانتوم پیشرفته می باشد.به نظرم این رشته علمی آینده درخشانی خواهد داشت و در آینده ای نه چندان دور شاهد پیشرفت های علمی سریعی در این زمینه علمی نوظهور و در عین حال پرکاربرد خواهیم بود.شیمی کوانتوم معدنی قطعا به ما کمک می کند به درک عمیق تر و ظریف تری از ماهیت و چیستی کمپلکس های معدنی برسیم و بتوانیم خواص و رفتار شیمیایی آنها را با دلایل علمی و منطقی ثابت کنیم.

✍️دوستان عزیز می توانید ما را در کانال تلگرام اندیشه ورزی و فلسفه شیمی جمال به نشانی t.me/JimiChem دنبال کنید؛ ایستگاه اندیشه ورزی و فلسفه شیمی جمال رسانه ای جالب و جذاب برای علاقه مندان و عاشقان علم شیمی است به ویژه آنان که همواره به معنا و ماهیت و فلسفه شیمی می اندیشند و از آن لذت می برند ✍️