Aceleración extraordinaria de la autoorganización helicoidal de las bisimidas de perileno dendronizadas por la...

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• La autoorganización jerárquica es clave para crear materiales ordenados.
• Las bisimidas de perileno (PBIs) conjugadas con minidendros forman matrices hexagonales helicoidales cristalinas a través del modelo de rueda dentada.
• Estudios anteriores mostraron ensamblaje a velocidades lentas de enfriamiento / calentamiento (1 °C / min) y éxito limitado con dendrones híbridos.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto de los dendrones definidos por secuencia en la cinética de autoensamblaje de los IBP.
• Explorar nuevas bibliotecas híbridas de PBI con diferentes longitudes de cadena de alquilo (n=6, 7, 9, 10) y motivos quirales/aquirales.
• Para entender el mecanismo detrás del ensamblaje de la rueda dentada acelerada.

Principales métodos:

• Síntesis de cuatro bibliotecas de perileno bisimidas híbridos (PBIs) con dendrones definidos por secuencia.
• Difracción de rayos X de fibra y calorimetría de barrido diferencial (DSC) para el análisis estructural y térmico.
• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) de estado sólido para aclarar la dinámica molecular.

Principales resultados:

• El dendrón definido por la secuencia 9r9 permitió un ensamblaje de rueda dentada sin precedentes a velocidades de hasta 50 °C / min (calentamiento y enfriamiento).
• Esto representa la macromolécula supramolecular o covalente de cristalización más rápida reportada hasta la fecha.
• La RMN en estado sólido reveló que el ensamblaje acelerado se debe al empaque óptimo de cristales y la dinámica de la cadena de alquilo.

Conclusiones:

• Los dendrones definidos por secuencia pueden acelerar dramáticamente la autoorganización jerárquica en los sistemas PBI.
• El sistema 9r9 PBI demuestra un nuevo punto de referencia para la cristalización supramolecular rápida.
• Los hallazgos desafían las suposiciones sobre la quiralidad en los sistemas ordenados y destacan el papel del desorden en la creación de orden.