En los últimos años, se han investigado varios enfoques químicos sintéticos utilizando compuestos aromáticos policíclicos (PAH) como "nanografeno con estructura molecular precisa y alta pureza". Si es posible construir ensamblajes y espacios 3D estructuralmente controlados a partir de este grafeno 2D de tamaño nanométrico, se pueden crear nuevos materiales con propiedades estructurales únicas. Un grupo de investigación de la Universidad de Ehime ha estado estudiando la síntesis y las propiedades físicas del hexapirrolohexaazacoroneno (HPHAC), un PAH que contiene nitrógeno, utilizando pirroles. Los HPHAC, que están compuestos por pirroles ricos en electrones, se oxidan fácilmente y sus formas oxidadas de dos electrones exhiben una aromaticidad global. Sin embargo, los únicos estudios informados sobre HPHAC han sido sobre la síntesis de monómeros, incluidos los análogos, y la elucidación de sus relaciones estructura-propiedad. No se han realizado estudios sobre la síntesis de dímeros hacia estructuras 3D estructuralmente controladas.

En este estudio, se sintetizó un dímero HPHAC en forma de ala empleando un esqueleto de biciclooctadieno como un sitio de reticulación estructuralmente rígido. Al igual que con el monómero HPHAC conocido, se observaron propiedades redox estables en el dímero recién sintetizado. Además, los modos de ensamblaje característicos que dependen del estado de oxidación se revelaron mediante el análisis de la estructura monocristalina y varias mediciones espectroscópicas. Además, en las especies tetracatiónicas del dímero HPHAC, se encontró que aumentaba la aromaticidad del espacio 3D rodeado por los dos HPHAC. Esto es el resultado de la influencia de las propiedades magnéticas y electrónicas de los HPHAC entre sí.

En investigaciones químicas sintéticas recientes sobre el nanografeno, en lugar de los compuestos planos convencionales, se han informado compuestos de alta dimensión con, por ejemplo, estructuras en forma de cuenco y de silla de montar. Por otro lado, ha habido pocos estudios sobre la construcción de conjuntos y espacios 3D estructuralmente controlados y su uso como unidades constituyentes. Los modos de ensamblaje versátiles del nanografeno 3D pueden proporcionar una gran robustez mecánica y una gran superficie, por lo que se espera que se apliquen a sensores, bioimágenes y materiales de conversión de energía. + Explora más

Azacoronenos fusionados con pirrol 'planares y curvos'