Углерод и фтор — сердце целого химических веществ, используемых в качестве антипригарного покрытия, искусственной крови и многого другого. Различия в структурах этих соединений определяют их стабильность и возможность применения в определённых приложениях. Это хорошо известно. Но тут же возникают два вопроса. Как эти структуры можно оптимизировать для достижения ими наилучших эксплуатационных характеристик? Как подойти к проблеме дизайна подходящей структуры для выполнения новых функций?
Общая структура фуллеренов, использованных в данном исследовании (иллюстрация RCS).
В попытке найти ответы на оба вопроса исследователи из были вынуждены пересмотреть некоторые предположения, принимаемые химической наукой на веру. И вот результат: им удалось кардинально расширить способности химиков-синтетиков к созданию новых органофторидных материалов с желаемыми свойствами.
Прежде считалось, что есть чёткая линейная связь между тремя электронными и электрохимическими свойствами, которые и определяют величину энергии, необходимой для образования или распада данных молекул. Этими важнейшими для молекулярной электроники свойствами являются сродство к электрону, энергия низшей незанятой молекулярной орбитали и растворимость.
Как показало исследование, отчёт о котором опубликован в журнале , эти свойства коррелируют далеко не всегда! Отсутствие прямой взаимосвязи можно назвать совершенно неожиданной тихой революцией в области физической химии, что, впрочем, замечательно объясняет наблюдаемые различия в поведении материалов и продуктов на основе органофторидов.
Полученные результаты базируются на изучении семи органофторидных заместителей, привязанных к фуллереновому ядру, уникальные электрохимические свойства которых являются основой для самого разнообразного практического использования. Авторы работы исследовали электронные и электрохимические свойства этих функционализированных фторидами фуллеренов с помощью комбинации расчётных, электрохимических и спектроскопических методов, включая фотоэлектронную спектроскопию. Так, было обнаружено, что, несмотря на статистически различные энергии сродства к электрону (для каждого из семи фторидных заместителей) у таких замещённых фуллеренов с органофторидными группами, их первые восстановительные потенциалы абсолютно равны.
Хочется верить, что новые знания помогут химикам правильно подбирать органофторидные группы для получения материалов с оптимальными морфологией, электронными, оптическими и (или) магнитными свойствами.
Комментариев нет:
Отправить комментарий