Síntesis de un solo pote y imágenes AFM de un macrociclo de aramida triangular

Área de la Ciencia:

• Química orgánica es la química orgánica.
• Química supramolecular de las moléculas.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Las reacciones de macrociclado son fundamentales en la síntesis de moléculas orgánicas complejas.
• Las aramidas cíclicas ofrecen propiedades estructurales y materiales únicos.
• El control de la polimerización frente a la macrociclación es un desafío clave.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la macrociclización de los fenil p-aminobenzoatos N-benzilados.
• Comprender el papel de la protección de los grupos en la dirección de la formación de productos cíclicos versus lineales.
• Para caracterizar el autoensamblaje de las aramidas cíclicas sintetizadas.

Principales métodos:

• Reacciones de auto-condensación mediante el uso de litio bis ((trimethylsilyl) amide (LiHMDS).
• Cálculos de la Teoría Funcional de Densidad (DFT) para modelar las vías de reacción.
• Microscopía de fuerza atómica (AFM) de alta resolución para imágenes de superficie.

Principales resultados:

• Síntesis eficiente de aramidas cíclicas de tres miembros (triángulos moleculares) con altos rendimientos.
• Se ha demostrado la necesidad de un sustituto orto-alquiloxi en el grupo N-bencilo para la macrociclización.
• Se observó la formación exclusiva de polímeros lineales en ausencia del grupo orto-alquiloxi.
• Las imágenes de AFM revelaron el autoensamblaje de triángulos moleculares en grupos de cuatro en una superficie de calcita debido a la plantilla y la unión de hidrógeno.

Conclusiones:

• El grupo protector orto-alquiloxibencilo es esencial para dirigir la auto-condensación hacia la macrociclización.
• El modelado DFT proporciona información sobre la selectividad de la reacción.
• Los triángulos moleculares sintetizados exhiben un autoensamblaje ordenado en las superficies, influenciado por las fuerzas intermoleculares y las interacciones superficiales.