p Polímeros conjugados são macromoléculas orgânicas que são caracterizadas por uma cadeia principal de ligações duplas e simples alternadas. Seus orbitais p sobrepostos criam uma nuvem de elétrons π deslocados, o que pode resultar em propriedades ópticas e eletrônicas úteis. O projeto de polímeros conjugados a π é altamente desejável para aplicações tecnológicas, como componentes feitos sob medida para nanoeletrônica. p Polímeros conjugados sintetizados por química úmida apresentam defeitos incompatíveis com os requisitos da eletrônica de precisão atômica. A topologia da rede de elétrons π é crucial, uma vez que determina a estrutura eletrônica do estado fundamental de tais materiais. Portanto, é interessante projetar protocolos para produzir polímeros conjugados a π de baixo bandgap. A química de superfície é um procedimento promissor que permite a engenharia de tais macromoléculas com controle sobre a síntese e caracterização estrutural em escala atômica por meio de microscopia de varredura por sonda.

p Pesquisadores da República Tcheca e da Espanha uniram esforços para projetar polímeros quimicamente robustos e de baixo bandgap. Sua estratégia não convencional proposta explora a relação entre π-conjugação e modos vibracionais específicos, a fim de aumentar a frequência de tentativa de uma reação química, introduzindo assim a importância dos modos vibracionais no projeto químico de superfícies.

p Eles projetaram um polímero de um átomo de espessura em Au (111) com base em monômeros de bisanteno ligados por pontes de cumuleno que exibem modos vibracionais específicos (ver figura, painel esquerdo). Em uma segunda etapa, após recozimento adicional, tais modos vibracionais orientam a reação entre as porções bisanteno adjacentes, que dá origem a um longo polímero com ponte de pentaleno apresentando um baixo bandgap (figura, painel direito). A ressonância e as propriedades eletrônicas dos produtos foram caracterizadas em detalhes por microscopia de tunelamento de varredura (STM) e microscopia de força atômica sem contato (nc-AFM) apoiada pelo estudo da teoria funcional da densidade (DFT) das reações na superfície.

p "Nossos resultados introduzem a relevância de adaptar a forma de ressonância de conjugação π para orientar os modos vibracionais em superfícies com o objetivo de promover vias de reação química de outra forma impedidas, "diz o Prof. David Écija.

p “O estudo indica que além do estado de transição, os modos vibracionais internos do reagente podem desempenhar um papel importante nos mecanismos de reação, "afirma o Prof. Pavel Jelínek.

p "Prevemos que nossos resultados abrirão caminhos para projetar nanomateriais conjugados de alta demanda, ao mesmo tempo que mostra estratégias para incorporar frações não benzenoides na ciência polimérica, "afirma o Prof. Nazario Martín.