Dois nanorings de fenileno unidos por um benzeno central torcido, mostrando uma estrutura semelhante ao número 8. Crédito:ZHANG Xinyu et al.
A equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Du Pingwu da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) primeiro sintetizou com sucesso um bismacrociclo totalmente fenileno (bis- significa dois) com estrutura gêmea siamesa e usaram o fulereno como moléculas convidadas para montar um complexo supramolecular em forma de amendoim. Este estudo foi publicado em Angewandte Chemie .
Como um novo tipo de material de carbono, nanotubos de carbono (CNTs) têm atraído atenção generalizada por causa de suas excelentes propriedades mecânicas e fotofísicas. Contudo, a síntese de CNTs ou fragmentos de CNTs com estrutura seletiva simples ainda é um desafio.
Este estudo relatou um bismacrociclo de gêmeo siamês totalmente de fenileno altamente tenso conjugado, SCPP [10]. Dois nanorings de fenileno, [10] CPP, unido por um benzeno central retorcido, mostrando uma estrutura 3D única semelhante ao número 8.
A estrutura desejada é realizada através da seleção precisa das unidades de construção adequadas. A imagem da microscopia de varredura por tunelamento (STM) caracterizou ainda mais esta molécula conjugada com a estrutura em forma de gêmeo siamês em escala atômica.
Os pesquisadores aplicaram a absorção de UV-vis, fluorescência, e cálculos teóricos para caracterizar as propriedades físicas do SCPP [10]. Os resultados mostram que existia um redshift significativo do espectro UV-vis e fluorescência quando comparado com o componente do anel [10] CPP, indicando realce distinto não planar estendido conjugado com π. Correspondentemente, as cores de emissão do SCPP [10] e [10] CPP eram amarelo e azul sob uma lâmpada ultravioleta portátil.
Estrutura (a) e modelos de cálculo teórico (b) do SCPP [10]. A imagem STM (c) mostra a estrutura em forma de gêmeo siamês de SCPP [10]. Absorção UV-vis e espectros de fluorescência de [10] CPP (o componente nanoring de SCPP [10]) e SCPP [10] é mostrado em (d) e duas moléculas sob irradiação UV a 365 nm. É mostrado em (e). Crédito:ZHANG Xinyu et al.
Além do mais, a energia de deformação e o maior ângulo de torção interfenileno deste bismacrociclo foram de até 110,59 kcal / mol e 46,07 °, respectivamente. Seu benzeno central tinha um ângulo torcido de 10,05 °. Essas novas caracterizações físicas acima foram todas atribuídas à estrutura especial do SCPP [10].
Além disso, SCPP [10] tornou-se um hospedeiro supramolecular adequado devido ao seu espaço bismacrocíclico curvo e diâmetro adequado. Um complexo hospedeiro-hóspede em forma de amendoim 1:2 pode ser formado após SCPP [10], a casca de amendoim, captura de duas moléculas de PCBM (derivados de fulereno) como sementes. As constantes de ligação K também foram calculadas de acordo com a titulação UV-vis, e a proporção 1:2 foi comprovada por um gráfico de trabalho.
Um complexo hospedeiro-hóspede em forma de amendoim 1:2 pode ser formado após SCPP [10], a casca de amendoim, captura de duas moléculas de PCBM (derivados de fulereno) como sementes. Crédito:ZHANG Xinyu et al.
Com propriedades fotofísicas exclusivas e estrutura topológica, SCPP [10] tem surgido como uma promissora molécula rica em carbono no campo de materiais fotoelétricos e supramoleculares.
