p Estrutura química das nanocápsulas moleculares. Crédito:Instituto de Tecnologia de Tóquio
p Michito Yoshizawa, Zhiou Li, e colaboradores do Instituto de Tecnologia de Tóquio sintetizaram cápsulas moleculares de aproximadamente 1 nanômetro com uma cavidade isolada usando íons verdes e baratos de zinco e cobre. Em nítido contraste com as cápsulas moleculares anteriores e gaiolas compostas de íons de metais preciosos, como paládio e platina, essas nanocápsulas emitem fluorescência azul com eficiência de 80%. p As nanocápsulas moleculares têm aplicações potenciais como compostos e materiais fotofuncionais, mas até agora as cápsulas moleculares sintetizadas pela incorporação de íons de paládio e assim por diante exibem baixa fluorescência.
p Os pesquisadores da Tokyo Tech esperam ser capazes de preparar compostos fluorescentes multicoloridos pela simples inserção de moléculas fluorescentes apropriadas na cavidade isolada das nanocápsulas.
p Propriedades fluorescentes da cápsula de cobre. Crédito:Instituto de Tecnologia de Tóquio
p A fluorescência tem aplicações generalizadas, ajudando pesquisadores a compreender questões nas ciências fundamentais e desenvolver materiais e dispositivos práticos. Entre os compostos fluorescentes úteis em desenvolvimento, arquiteturas moleculares em forma de cápsula, que possuem fortes propriedades fluorescentes e uma cavidade de tamanho nanométrico, são particularmente promissores.
p As gaiolas e cápsulas moleculares podem ser preparadas por meio de um processo sintético simples denominado automontagem coordenativa. Contudo, a maioria deles é composta de íons de metais preciosos, como paládio e platina, e não são emissivos devido à têmpera pelos metais pesados.
p Agora, Michito Yoshizawa, Zhiou Li, e colegas de trabalho do Laboratório de Recursos Químicos do Instituto de Tecnologia de Tóquio relatam novas nanocápsulas moleculares com a composição M2L4 (onde M representa zinco, cobre, platina, paládio, níquel, cobalto, e manganês). Suas cápsulas de zinco e cobre, em particular, exibir propriedades fluorescentes exclusivas.
p As cápsulas M2L4 se auto-montam a partir de dois íons metálicos e quatro ligantes dobrados que incluem fluoróforos de antraceno (partes fluorescentes). A análise cristalográfica de raios-X verificou as estruturas de concha fechadas onde as grandes cavidades internas das cápsulas, cerca de um nanômetro de diâmetro, são protegidos por oito painéis de antraceno.
p A cápsula de zinco emitiu fluorescência azul forte com alto rendimento quântico (80%), em nítido contraste com as cápsulas fracamente emissivas de níquel e manganês e o paládio não emissivo, platina, e cápsulas de cobalto. A fluorescência da cápsula de cobre, por outro lado, depende do solvente; por exemplo, mostra emissão azul em dimetilsulfóxido, mas nenhuma emissão em acetonitrila.
p Este estudo é o primeiro a mostrar tais propriedades emissivas de cápsulas moleculares contendo uma grande cavidade isolada. Os pesquisadores acreditam que suas nanocápsulas podem ter novas aplicações em dispositivos como quimiossensores, sondas biológicas, e diodos emissores de luz.