Mekanik Kimya Normalden Büyük Nanografenler Üretiyor
Fotoğraf : Farklı polifenilen öncülerinin(hekzafenilbenzen(A); C60H42(B) ; C222H150)(C)) üçgen biçimli C60 ve C222 üretmek icin dairesel bilyeli öğütücüde Scholl Reaksiyonuna girmesi
Bilyalı öğütme, birkaç dakika içinde büyük polisiklik aromatik hidrokarbonlar üretiyor.
Küçük molekülleri daha büyük şeyler yapmak için öğütmek mantığa aykırı gelebilir, ancak Almanya’da bilim insanları tam da bunu yaptılar. Yeni protokol, başlangıç malzemelerinin zayıf çözünürlüğü ile ilgili kritik sorunları hafifleterek, çözücü içermeyen bir mekanik kimya mekanizması kullanarak büyük nanografenler üretiyor.
Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) ve nanografları yapmak için geleneksel tabandan yukarı doğru olan yaklaşım genellikle Scholl reaksiyonu olarak bilinen iki aren bileşiği arasında asitle katalize edilen oksidatif bir yoğunlaşma reaksiyonunu içerir.
Normalde Scholl reaksiyonu bir çözücüye ihtiyaç duyar, ancak nanografenler gibi yüksek oranda aromatik moleküler sistemler zayıf çözünürlüğe sahiptir, bu yüzden sentezlenmeleri zordur.
Şimdi, TU Dresden’den Lars Borchardt ve ekibi, bilyeli öğütme olarak bilinen bir teknik sayesinde bir hekzafenilbenzen öncüsünden hidrokarbon üreterek çözücü ihtiyacını ortadan kaldırdı. Bilyeli öğütme, kimyasal reaksiyonları başlatmak için yoğun mekanik kuvvetler kullanır, ve bu molekülleri sentezlemek için daha güvenli, daha basit ve daha sürdürülebilir bir yol sunar. Borchardt, “Bu ünlü reaksiyonun fizibilitesini, çözünmeyen moleküller yönünde genişletebiliriz” diye açıklıyor.
Kanada’daki McGill Üniversitesi’nde katı hal ve makine mühendisliği araştırmacısı olan Tomislav Friščić, “Büyük organik aromatik yapıları bir araya getirmeye yönelik diğer yöntemler normal olarak oldukça sert koşullara bağlıdır ya da başlangıç materyallerini daha fazla çözünür hale getirmek için işlevselleştirmeyi gerektirmektedir Bu, kimyagerlerin, sadece bu alanda değil, başka birçok alanda da, genellikle istedikleri başlangıç materyalleri ile değil, en fazla çözünür olanlarla çalışabilecekleri anlamına gelir. Mekanik kimya bu komplikasyonları önlüyor”, diye açıklıyor.
‘Bazen bir çözücünün ilave edilmesinin bir tepkime üzerinde hiçbir etkisi yoktur ve bazen toplu olarak hızlandırabilir” diyor, Belfast Queen’s Üniversitesi’nde mekanik kimya araştıran Stuart James. ‘Burada keşfedilen, az miktarda çözücünün eklenmesinin reaksiyonu baskıladığıdır. Bu, farkında olmadığımız bazı genel prensiplere işaret ediyor olabilir, çünkü çözücüleri alışkanlık olarak kullanıyor olabiliriz ve çözücünün reaksiyonu aslında yavaşlattığı başka durumlar olabilir. ”
Üçgen şekilli C60 gibi referans nanografenleri üretmenin yanı sıra ekip, düzlemleştirilmesi son derece zor olan iyi tanımlanmış bir yapıya sahip rapor edilen en büyük PAH’ı C222’yi sentezlemeyi başardı. Molekülü birkaç dakika içinde sentezlediler – orijinal sentezi 24 saat sürdü zira onların metodu prekürsörün boyutuna bağlı değildi.
Borchardt’ın ekibi şu anda bu yöntemi kullanarak daha büyük nanografenleri sentezlemekle meşgul. Friščić, Borchardt’ın bulgularının yeni elektronik ve güneş enerjisi materyalleri arayışını canlandıracağını söylüyor ve kimyasal sentezin uzun süredir var olan engellerinin çözücüleri ortadan kaldırarak çözülebileceğine dair artan kanıtlara katkıda bulunuyor.
Kaynak : chemistryworld.com
