Oryginalne, aromatyczne, wielopierścieniowe, a przy tym niepłaskie związki organiczne ? takie cząsteczki udało się zsyntetyzować zespołowi naukowców pod kierunkiem prof. dr. hab. Daniela Gryko z Instytutu Chemii Organicznej PAN w Warszawie, o czym poinformowali w artykule opublikowanym na łamach prestiżowego czasopisma Angewandte Chemie. Niezwykła budowa przestrzenna tych cząsteczek determinuje ich nietypowe właściwości fizyczne i chemiczne, które w przyszłości mogą znaleźć różne ciekawe zastosowania jako bezprecedensowe funkcjonalne materiały organiczne. Badania były współfinansowane ze środków pochodzących z programu Inteligentny Rozwój (POIR) w ramach programu TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
?Wielopierścieniowe związki aromatyczne w kształcie misek, nazywane bucky-bowlami, są ostatnio bardzo modne w środowisku naukowym. Moda na nie wynika z potencjalnych, przewidywanych, bardzo obiecujących zastosowań, np. w optoelektronice, jak również ze zwykłej ludzkiej ciekawości. Wcześniej bowiem wydawało się, że związki aromatyczne muszą być płaskie. Jest więc to zupełnie nowa grupa cząsteczek i powstało wokół niej wiele podstawowych pytań, na przykład dotyczących ich właściwości. Obecnie pojawiły się nowe możliwości, w postaci wyrafinowanych narzędzi w syntezie organicznej, pozwalających te związki otrzymać i badać? ? wyjaśnia prof. Daniel Gryko.
Prof. Daniel Gryko wraz ze współpracownikami (m.in. prof. Andrzejem Sobolewskim z Instytutu Fizyki PAN, prof. Michałem Cyrańskim z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego oraz dr. Maciejem Krzeszewskim, który jest pierwszym autorem publikacji w Angewandte Chemie) odkryli nowy nanografen domieszkowany azotem w kształcie misy. Związek ten składa się z rdzenia podstawionego siedmio- i pięcioczłonowymi pierścieniami arenowymi połączonymi ze sobą kołowo. Obecność zarówno pięcio-, jak i siedmioczłonowych pierścieni w zakrzywionej strukturze cząsteczki jest unikatem w skali światowej i odpowiada za jej bardzo interesujące właściwości, takie jak: wzrost gęstości elektronowej, niewielki moment dipolowy ustawiony prostopadle do wiązań, absorpcja i fluorescencja w regionie pomarańczowo-czerwonym czy bardzo niski potencjał utleniania.
Jak dotąd jest to pierwszy przykład cząsteczki w kształcie misy wykazującej tak unikalną topologię. Co ważne, z punktu widzenia ewentualnych przyszłych zastosowań, nanografen ten można otrzymać w wyniku wydajnej, stosunkowo prostej i zaledwie kilkuetapowej strategii syntezy. Daje to nadzieję na możliwość syntezy przemysłowej tego związku, gdyby pojawiło się takie zapotrzebowanie.
?Wyjątkowe fotofizyczne i elektrochemiczne właściwości różnych zakrzywionych architektur aromatycznych oraz ich nietypowa luminescencja mogą sugerować ich potencjalne przyszłe zastosowania jako materiały optoelektroniczne, organiczne półprzewodniki, organiczne tranzystory polowe czy organiczne diody luminescencyjne (tzw. OLEDy)? ? mówi prof. Daniel Gryko.
Prof. Daniel Gryko jest chemikiem, ekspertem w dziedzinie chemii organicznej. Studia magisterskie ukończył na Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskiego, następnie rozpoczął pracę naukową w Instytucie Chemii Organicznej PAN, gdzie uzyskał najpierw stopień doktora, a następnie doktora habilitowanego. Pracował także w North Carolina State University (USA), był profesorem wizytującym w Université de Bourgogne we Francji. Prof. Daniel Gryko jest laureatem programów i Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej w obszarze nauk chemicznych i o materiałach za rok 2017.
Więcej informacji:
- Publikacja źródłowa: Bowl-Shaped Pentagon- and Heptagon-Embedded Nanographene Containing a Central Pyrrolo[3,2-b]pyrrole Core.
(Obrazek ilustracyjny_Pixabay)
Program TEAM jest realizowany przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej ze środków UE pochodzących z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój, oś IV: Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego, Działanie 4.4 Zwiększanie potencjału kadrowego sektora B+R.
