Modos de enlaces C – H ··· N en Py abierto ⊃MeCN y diagramas de empaquetamiento de cristales de Pyopen⊃MeCN. (A) Dibujos que representan los modos de enlaces C – H ··· N en Py abierto ⊃MeCN. (B a E) Representaciones CPK de los diagramas de empaquetamiento de cristales de Py abierto ⊃MeCN. Los contornos naranjas indican los tejados y suelos adheridos C – H ··· N en Py abierto ⊃MeCN [(B) y (C)], y los contornos de color púrpura punteado indican la pared conectada al techo y al piso [(B), (C), y (E)]. Crédito:(c) Ciencias (2018). DOI:10.1126 / science.aat6394
Un equipo de investigadores afiliado a varias instituciones en Japón ha desarrollado un material hecho de una sola molécula que se auto-forma en una red que puede auto curarse y almacenar gases. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe la síntesis de la molécula aromática, que lleva una capa exterior simétrica.
Los investigadores señalan que la mayoría de los materiales porosos están hechos de enlazadores y unidades de conexión; las estructuras orgánicas de metal son un ejemplo. Dichos marcos a menudo se desarrollan a medida para permitir el almacenamiento de otro material, como el hidrógeno, en los poros. La desventaja de este enfoque es la multitud de opciones disponibles, lo que requiere que los investigadores dediquen tiempo a buscar la estructura óptima. En este nuevo esfuerzo, los investigadores informan sobre el desarrollo de un nuevo material poroso hecho de una sola molécula sintetizada. Afirman que es posible crear un complejo, tipo de material útil sin un conjunto complejo de bloques de construcción.
La molécula que hizo el equipo tenía una capa exterior simétrica, dándole una forma similar a una hélice. Consistía en tres partes polares de dipiridilfenilo enganchadas a un mesitileno no polar medio. En presencia de isopropanol o acetonitrilo, se ensambló automáticamente en una red que se mantuvo unida por enlaces de hidrógeno (no clásico). Los investigadores señalan que los enlaces eran más débiles que los enlaces de hidrógeno normales, pero se mantenían estables hasta 202 ° C. Además, señalan que otros cristales de propósito similar comienzan a degradarse a temperaturas de 130 ° C. Por encima del punto estable, los poros en el cristal comenzaron a colapsar haciendo que el material se volviera no poroso, lo que sugiere un medio para entregar un material que ha estado reteniendo. Curiosamente, los investigadores encontraron que los poros podrían regenerarse enfriando el material y tratándolo con vapor de acetonitrilo, una forma de autocuración.
Los investigadores señalan que la molécula de forma extraña sirve como enlazador y conector que permite la creación de una red porosa simple en un material. También notan que los brazos de la hélice cumplen diferentes funciones, desde paredes, del techo al piso — todos alrededor de poros de 6Å de ancho que ofrecen un tamaño capaz de albergar gas nitrógeno o solventes.
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