Polimorfismo hexagonal columnar complejo en conjuntos supramoleculares de un bisimida de naftaleno semifluorurado que...

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular de las moléculas.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.

Sus antecedentes:

• Las bisimidas de naftaleno (NBIs) son compuestos fuertemente receptores de electrones.
• Los aceptores de fullereno son ampliamente utilizados en la energía fotovoltaica orgánica, pero tienen limitaciones.
• Los grupos funcionales respetuosos con el medio ambiente son deseables para materiales avanzados.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar nuevos derivados de NBI con dendrones quirales semifluorados.
• Para investigar el comportamiento de autoensamblaje y las estructuras de estado sólido de estos derivados NBI.
• Explorar su potencial como alternativas a los aceptores de fullereno en la electrónica orgánica.

Principales métodos:

• Síntesis química de derivados de NBI con un número variable de unidades de metileno (m = 1, 2, 3) que se unen a los minidendros AB3 semifluorados.
• Estudios de difracción de rayos X (XRD) en polvo y fibra. estudios.
• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) en estado sólido.
• Calorimetría de barrido diferencial (DSC).

Principales resultados:

• Los derivados NBI con m=1 y m=2 se autoorganizan en cristales lamelares.
• Los derivados de NBI con m = 3 se autoensamblan en matrices hexagonales columnares complejas y ordenadas.
• Estas matrices hicieron la transición a una superred hexagonal columnar sin una transición de fase de primer orden.
• Los procesos controlados termodinámicamente regían el ensamblaje de las estructuras hexagonales lamelares y columnares.
• Las estructuras fueron elucidadas utilizando una combinación de XRD y RMN en estado sólido.

Conclusiones:

• Los nuevos derivados de NBI con dendrones quirales semifluorados respetuosos con el medio ambiente exhiben propiedades únicas de autoensamblaje.
• Se pueden lograr arquitecturas supramoleculares complejas, incluidas matrices columnares hexagonales ordenadas.
• Estos materiales son prometedores para la electrónica supramolecular y como posibles sustitutos de los aceptores de fullereno en la energía fotovoltaica orgánica.
• La metodología de análisis estructural multitecnica desarrollada es valiosa para la investigación relacionada.