Barril molecular por una estrategia de Hooping: síntesis, estructura y adsorción selectiva de CO2 facilitada por las...

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• Las jaulas y barriles moleculares son de interés para la química huésped-huésped y la ciencia de los materiales.
• Los macrociclos de forma persistente ofrecen una mayor integridad estructural.
• Las unidades de calixareno y triazina se pueden incorporar en arquitecturas moleculares complejas.

Objetivo del estudio:

• Para construir un barril molecular sofisticado con mayor estabilidad.
• Para investigar las propiedades de adsorción de gas de la molécula recién sintetizada.
• Para explorar las interacciones que rigen la adsorción de dióxido de carbono.

Principales métodos:

• Síntesis de un núcleo D3h-simétrico bis ((tetraoxacalix[2]arene[2]triazina).
• Empleando una estrategia de metátesis de cierre de anillo triple (RCM) para formar un bucle de 63 miembros.
• Cristalografía de rayos X para la determinación estructural.
• Las mediciones de absorción de CO2 y la espectroscopia infrarroja (IR).
• Modelado de la Teoría Funcional de Densidad (DFT).

Principales resultados:

• Construcción eficiente de un barril molecular (5) a través de una estrategia de aro.
• El bucle mejoró significativamente la estabilidad de la estructura de la jaula.
• La estructura de rayos X reveló tres cavidades en forma de abanico capaces de encapsular moléculas de disolvente.
• Los sólidos amorfos de 5 han demostrado una absorción considerable de CO2.
• Se observó una alta entalpía isostérica para la adsorción de CO2.

Conclusiones:

• El barril molecular sintetizado exhibe una notable estabilidad y porosidad.
• El material muestra un potencial significativo para aplicaciones de captura de dióxido de carbono.
• Es probable que las interacciones de pares solitarios π entre los anillos de triazina y el CO2 contribuyan a una fuerte adsorción.