p A Figura (A) fornece uma ilustração esquemática da síntese de cadeias metálicas orgânicas (MOCs) e seu relaxamento estrutural em um substrato de cobre. O composto 1, 5-dibromo-2, 6-dimetilnaftaleno (DBDMN) que é depositado sofre um processo de desbrominação para formar cadeias metal-orgânicas (MOCs) unidimensionais (1D). O recozimento à temperatura ambiente causa um rearranjo da estrutura molecular. As Figuras (B) e (C) são as imagens obtidas por microscopia de força atômica sem contato mostrando a estrutura molecular sob condições de tensão e relaxada. [Crédito:ANGEWANDTE CHEMIE]
p Cientistas da National University of Singapore demonstraram um rearranjo estrutural induzido por deformação de cadeias moleculares orgânicas metálicas unidimensionais (1D) para uso potencial na fabricação de nanoestruturas funcionais. p A síntese de materiais funcionais em nível molecular pode ser potencialmente usada para desenvolver nanoestruturas para aplicações que requerem propriedades eletrônicas e magnéticas especialmente adaptadas. Isso geralmente é obtido usando transformações químicas disparadas por foto ou térmicas. O uso de deformações mecânicas para desencadear transformações químicas fornece uma nova maneira de fabricar nanoestruturas com propriedades únicas.
p Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Lu Jiong do Departamento de Química, A NUS demonstrou que a cepa criada entre cadeias metal-orgânicas (MOCs) unidimensionais (1D) e seu substrato subjacente pode desencadear transformações isoméricas que podem resultar em uma nova estrutura molecular. Em transformações isoméricas, os átomos da molécula se reorganizam, produzindo uma molécula estruturalmente diferente, mas tendo os mesmos átomos. Ao criar condições de deformação adequadas no material, as transformações isoméricas resultantes podem ser potencialmente usadas para fabricar nanoestruturas funcionais.
p Um composto projetado racionalmente, conhecido como 1, 5-dibromo-2, 6-dimetilnaftaleno (DBDMN) foi sintetizado pelo grupo do Prof Wu Jishan do Departamento de Química, NUS. A equipe do Prof Lu depositou este composto em uma superfície de cobre cataliticamente ativa para formar 1D MOCs (Figura A). Quando submetido a tratamento térmico e resfriamento em condições ambientais para reduzir o estresse no material, a equipe descobriu que os MOCs passaram por rearranjos isoméricos esqueléticos. A estrutura dos MOCs na resolução submolecular antes e depois da transformação foi capturada usando microscopia de força atômica sem contato (Figuras B e C). As imagens mostram que durante o processo de transformação, as ligações C-H tornam-se quimicamente ativas com rearranjos das ligações de coordenação.
p Os resultados experimentais da equipe juntamente com cálculos teóricos realizados pelo grupo do Prof. Pavel Jelínek do Instituto de Física, Academia Tcheca de Ciências, A República Tcheca mostra que a redução na deformação interna induzida pelo substrato nos MOCs é o fator chave que está causando o rearranjo molecular no material.
p Prof Lu disse, "Prevemos que nossas descobertas sobre o rearranjo estrutural induzido por deformação em sistemas de materiais unidimensionais irão enriquecer a caixa de ferramentas disponível para a síntese na superfície de novos materiais funcionais e nanoestruturas quânticas."
