Modi dei legami C–H···N in Py aprire ⊃MeCN e diagrammi di impaccamento dei cristalli di Pyopen⊃MeCN. (A) Disegni che rappresentano i modi dei legami C–H···N in Py aprire MeCN. (B a E) Rappresentazioni CPK dei diagrammi di impacchettamento dei cristalli di Py aprire MeCN. I contorni arancioni indicano i tetti e i pavimenti legati C–H···N in Py aprire MeCN [(B) e (C)], e i contorni viola tratteggiati indicano il muro collegato al tetto e al pavimento [(B), (C), e (E)]. Credito:(c) Scienza (2018). DOI:10.1126/science.aat6394
Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Giappone ha sviluppato un materiale costituito da una sola molecola che si autoforma in un reticolo che può autoguarirsi e immagazzinare gas. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive la sintesi della molecola aromatica, che porta un guscio esterno simmetrico.
I ricercatori notano che la maggior parte dei materiali porosi è costituita da linker e unità di connessione:le strutture metalliche organiche ne sono un esempio. Tali strutture sono spesso sviluppate su misura per consentire la memorizzazione di altro materiale, come l'idrogeno, nei pori. Lo svantaggio di un tale approccio è la moltitudine di opzioni disponibili, che richiede ai ricercatori di dedicare tempo allo screening per la struttura ottimale. In questo nuovo sforzo, i ricercatori riferiscono sullo sviluppo di un nuovo materiale poroso costituito da un'unica molecola sintetizzata. Sostengono che è possibile creare un complesso, tipo di materiale utile senza un insieme complesso di elementi costitutivi.
La molecola creata dal team aveva un guscio esterno simmetrico, dandogli una forma simile a un'elica. Consisteva di tre parti polari di dipiridilfenile agganciate a un mesitilene medio non polare. In presenza di isopropanolo o acetonitrile, si assemblava automaticamente in una rete tenuta insieme da legami a idrogeno (non classici). I ricercatori notano che i legami erano più deboli dei normali legami a idrogeno ma erano stabili fino a 202°C. Notano inoltre che altri cristalli con scopi simili iniziano a degradarsi a temperature di 130 ° C. Al di sopra del punto stabile, i pori del cristallo hanno iniziato a collassare facendo diventare il materiale non poroso, suggerendo un mezzo per rilasciare un materiale che ha trattenuto. interessante, i ricercatori hanno scoperto che i pori potevano essere rigenerati raffreddando il materiale e trattandolo con vapore di acetonitrile, una forma di autoguarigione.
I ricercatori notano che la molecola dalla forma strana funge da linker e connettore consentendo la creazione di una semplice rete porosa in un materiale. Notano anche che i bracci dell'elica svolgono funzioni diverse:da pareti, dal tetto al pavimento, tutti pori larghi circa 6Å che offrono una dimensione in grado di ospitare gas azoto o solventi.
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