Macrociclo tipo pilar reversiblemente autoensamblado a partir de un emisor de fluorescencia retardada activado térmicamente molecular basado en enlaces nativos B ← N con fluorescencia intrigante

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Química orgánica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La incorporación del boro en los macrociclos orgánicos produce propiedades únicas.
• Los enlaces de boro-nitrógeno (B ← N) nativos ofrecen potencial para la construcción de macrociclos.
• Se han sintetizado y explorado pocos macrociclos B ← N funcionales, similares a pilares.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un protocolo sintético de "pared molecular funcional" para la construcción de macrociclos B ← N altamente simétricos.
• Para sintetizar y caracterizar un nuevo macrociclo tipo pilar cuasi-pentagonal ([5]pyBN-p).
• Investigar las propiedades y aplicaciones potenciales del nuevo macrociclo.

Principales métodos:

• Autoensamblaje de los enlaces B → N.
• Análisis de difracción de rayos X de un solo cristal.
• Ciclo térmico para la conversión monómero-pentámero reversible.
• Espectroscopia por fotoluminiscencia.
• Estudios de adsorción y separación de gases.

Principales resultados:

• Síntesis exitosa de un macrociclo altamente simétrico, casi pentagonal y parecido a un pilar ([5]pyBN-p).
• La caracterización estructural reveló una cavidad simétrica en forma de corona de 5 veces y apilamiento de canales en 3D.
• Se ha demostrado un ciclo térmico rápido y totalmente reversible entre el monómero y el macrociclo pentamérico.
• Se observó fluorescencia retardada (DF) y alto rendimiento cuántico de fotoluminiscencia en estado sólido.
• Se muestra porosidad permanente y separación inversa eficiente de C2H6/C2H4 en agregados supramoleculares.

Conclusiones:

• El protocolo de "pared molecular funcional" es efectivo para la construcción de nuevos macrociclos B ← N.
• El macrociclo sintetizado [5]pyBN-p posee propiedades estructurales, fotofísicas y de separación únicas.
• Este trabajo amplía el alcance de los macrociclos B ← N y abre nuevas vías de aplicación en la ciencia de los materiales.