Da esquerda para a direita, molécula precursora C24O6, intermediários C22O4 e C20O2 e o produto final ciclo [18] carbono C18 criado na superfície por dissociação de grupos de mascaramento de CO usando manipulação de átomo. A linha inferior mostra dados de microscopia de força atômica (AFM) usando uma ponta funcionalizada de CO. Crédito:IBM Research
Uma equipe de pesquisadores da Oxford University e da IBM Research sintetizou pela primeira vez com sucesso o ciclocarbono composto multicarbono em forma de anel. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve o processo que eles usaram e o que aprenderam sobre as ligações que mantêm um ciclocarbono unido.
O carbono é um dos elementos mais abundantes, e foi descoberto que existe em muitas formas, incluindo diamantes e grafeno. Os pesquisadores com este novo esforço observam que muitas pesquisas foram conduzidas nas formas mais familiares (alótropos) como eles estão ligados. Eles observam ainda que os tipos de carbono menos conhecidos não têm recebido tanta atenção. Um desses, chamado ciclocarbono, tem sido mesmo o tópico de debate. As formas de dois vizinhos estão ligadas por ligações do mesmo comprimento, ou existem ligações alternadas de comprimentos mais curtos e mais longos? A resposta a esta pergunta tem sido difícil de encontrar devido à alta reatividade dessas formas. Os pesquisadores com este novo esforço se propuseram a tarefa de encontrar a resposta de uma vez por todas.
A abordagem da equipe envolveu a criação de uma molécula precursora e, em seguida, reduzi-la à forma desejada. Para esse fim, eles usaram microscopia de força atômica para criar linhas lineares de átomos de carbono no topo de um substrato de cobre que foi coberto com sal para evitar que os átomos de carbono se ligassem à subsuperfície. Eles então juntaram as linhas de átomos para formar o precursor de óxido de carbono C 24 O 6 , uma forma em forma de triângulo. Próximo, a equipe aplicou alta tensão através do AFM para cortar um dos cantos do triângulo, resultando em um C 22 O 4 Formato. Eles então fizeram o mesmo com os outros dois cantos. O resultado foi um C 18 anel - um ciclocarbono de 18 átomos. Depois de criar o anel, os pesquisadores descobriram que os títulos que os mantinham unidos eram os títulos alternados do tipo longo e curto que haviam sido sugeridos anteriormente.
Modelo de estrutura de carbono Cyclo [18]. Crédito:IBM Research
Carbono ciclo [18]. Embaixo:representação artística tridimensional de dados AFM (na distância da amostra aumentada); topo:modelo de estrutura molecular. Crédito:IBM Research
Carbono ciclo [18]. Embaixo:representação artística tridimensional de dados AFM (a uma pequena distância da amostra); topo:modelo de estrutura molecular. Crédito:IBM Research
Os pesquisadores observam que sua técnica permite mais experimentação - eles poderiam tentar fundir ciclocarbonos, por exemplo, para criar novos tipos de moléculas e, por extensão, materiais. Eles ainda observam que a técnica também abre a porta para a criação de novos tipos de eletrônicos baseados na transferência de um único elétron.
© 2019 Science X Network
