Síntesis orgánica en estado sólido de múltiples etapas de marcos orgánicos covalentes vinculados al carbamato

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química orgánica
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las estructuras orgánicas covalentes (COF) son polímeros porosos cristalinos.
• La modificación post-sintética (PSM) permite la funcionalidad de los marcos preformados.
• Los enlaces de imina son comunes en los COF, pero pueden ser difíciles de modificar.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la primera síntesis orgánica en estado sólido en varios pasos utilizando COF.
• Crear nuevos enlaces cíclicos de carbamato y tiocarbamato a través del PSM.
• Investigar el impacto de la PSM en la estructura, la cristalinidad y la porosidad del COF.

Principales métodos:

• Modificación posintética en estado sólido de un COF ligado a iminas (COF-170).
• Caracterización mediante la espectroscopia de RMN multiCP-MAS de 15N.
• Análisis de los cambios estructurales y conformacionales utilizando datos espectroscópicos.

Principales resultados:

• Transformó con éxito el COF-170 en carbamato cíclico y marcos ligados al tiocarbamato.
• Se han logrado nuevos vínculos inaccesibles a través de la síntesis de novo.
• Rendimientos cuantificados de las reacciones PSM y de los sitios de defecto de aminas en los FOC.
• Se han observado cambios conformacionales y estructurales significativos que afectan a las propiedades de los FOC.

Conclusiones:

• El PSM de estado sólido en múltiples etapas es una estrategia viable para crear nuevas estructuras de COF.
• Las interacciones no covalentes y la flexibilidad conformacional son cruciales para la cristalinidad y la porosidad del COF.
• Este trabajo avanza la precisión de la síntesis de estado sólido hacia las capacidades de la fase de solución.