Nova estrutura orgânica covalente usando boro e fósforo permite melhor conectividade
p Maior valência em COFs e estratégia sintética para policubanos. (A) As unidades de construção de valência 3 e 4 são usadas atualmente no projeto e na síntese de COFs 3D; cubos com valência de 8 e varetas 1D infinitas não foram relatados. (B) A reticulação de um ligante projetado para conter duas funcionalidades (BPA-1) fornece BP-COF-1 com valência de 8; a estratégia alternativa envolvendo BA e PA fornece COFs de menor valência. (C) Ligantes com diferentes funcionalidades (BPA-2 e 3) e comprimentos (BPA-4 e 5) foram preparados e usados para fazer os COFs correspondentes. (D) Substituição isoeletrônica como base conceitual para criar formação reversível in situ das unidades cúbicas. Crédito: Ciência (2020). DOI:10.1126 / science.abd6406
p Uma equipe de pesquisadores afiliados à University of California – Berkeley e ao Kavli Energy Nanoscience Institute da UC, desenvolveu uma nova estrutura orgânica covalente (COF) usando boro e fósforo - uma que permite maior conectividade do que aquelas em uso. Em seu artigo publicado na revista
Ciência , o grupo descreve seu trabalho na superação das limitações da geometria das ligações de carbono em arquiteturas COF e como isso levou ao desenvolvimento de uma classe totalmente nova de COFs. p COFs são sólidos orgânicos com estruturas únicas que permitem que sejam usados como blocos de construção para fazer estruturas úteis para certas aplicações, como armazenamento de hidrogênio ou metano. Mas, como observam os pesquisadores, os esforços de pesquisa e desenvolvimento envolvendo COFs ficaram atrás daqueles para estruturas metálicas orgânicas devido principalmente à geometria das ligações de carbono nas arquiteturas COF. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de usar boro e fósforo para superar algumas dessas limitações.
p O trabalho envolveu o desenvolvimento de um ligante de ácido borofosfônico com um grupo de boro que poderia ser adicionado a uma extremidade de um anel fenil - na outra extremidade do anel, eles adicionaram diferentes membros de um grupo de fósforo. Eles então mergulharam os resultados em uma solução que permitiu uma taxa de reação controlada enquanto era aquecida. O resultado foi a criação de um COF feito de cubos de borofosfato de automontagem repetidos - cada um feito de oito ligantes. Os cubos podem então ser usados como blocos de construção para criar montagens complexas. Os pesquisadores observam que cada cubo pode ser usado como base para adicionar mais oito cubos. E eles também observam que, devido à natureza dos laços, os cubos podem ser usados para criar estruturas repetidas de cubos, manipulando a quantidade de água que é liberada durante a reação. O teste mostrou que os cubos são termicamente estáveis, também, até 500 graus C.
p Os pesquisadores afirmam que o novo tipo de COFs amplia o escopo do que pode ser feito com COFs em geral, sugerindo que eles levarão ao desenvolvimento de novos tipos de estruturas para uso em uma ampla variedade de aplicações. p © 2020 Science X Network
