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Updated: Sep 11, 2025

Microfluidic-based Synthesis of Covalent Organic Frameworks COFs: A Tool for Continuous Production of COF Fibers and Direct Printing on a Surface

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Published on: July 10, 2017

Cuadrados orgánicos covalentes sln-topológicos con dimorfismo de forma y rotores dipolares

Xiaohan Wang¹, Syunto Goto^1,2, Takejiro Ogawa^3,4

¹Laboratory for Zero-Carbon Energy, Institute of Science Tokyo, Tokyo 152-8550, Japan.

Journal of the American Chemical Society

|August 14, 2025

Resumen

Los investigadores crearon nuevos marcos orgánicos covalentes (COF) con una topología sln única y formas cristalinas controlables. Estos marcos incorporan rotores dipolares, lo que permite aplicaciones potenciales en memorias moleculares y otros campos.

Área de la Ciencia:

Ciencias de los materiales
Química supramolecular
La cristalografía

Sus antecedentes:

Las estructuras orgánicas covalentes (COF) son polímeros porosos cristalinos con diversas aplicaciones.
El control de la morfología cristalina de COF y la incorporación de grupos funcionales sigue siendo un desafío.
La exploración de nuevas topologías como "sln" es crucial para expandir las capacidades de COF.

Objetivo del estudio:

Para sintetizar y caracterizar los primeros COF con la topología sln.
Para demostrar el control de la forma de los cristales de COF con composición y topología idénticas.
Para integrar los rotores dipolares en 3D COF para la capacidad de respuesta al campo externo.

Principales métodos:

Síntesis de un nuevo bloque de construcción de hexaarilbenceno con grupos 1,2-difluorofenilo.
Cristalización basada en la solución para lograr el dimorfismo de la forma (prisma hexagonal TK-COF-P y membrana TK-COF-M).
Difracción de rayos X en polvo, mediciones dieléctricas y estudios de relajación por RMN 19F para el análisis estructural y dinámico.

Principales resultados:

Primer informe de COFs que exhiben la topología sln.
Demostración del dimorfismo de la forma (prismático y de membrana) en COF con composición química idéntica y topología sln.
Identificación del isomerismo conformacional relacionado con la forma del cristal.
Instalación exitosa de rotores dipolares que responden a los campos eléctricos a temperaturas elevadas.

Conclusiones:

El estudio amplía la diversidad de topologías de COF y morfologías cristalinas.
El dimorfismo de forma en los COF está relacionado con el isomerismo conformacional.
Los COF desarrollados con dinámica de rotor ajustable ofrecen una plataforma para materiales funcionales avanzados, particularmente para aplicaciones a temperatura ambiente como las memorias moleculares.

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