Dekacene • Arkady Kuramshin • Gambar Saintifik pada Hari "Elemen" • Kimia

Decatsen

Sebelum anda – struktur decacene dan imej molekulnya, yang diperolehi menggunakan pengimbasan mikroskopi terowong. Decacene adalah yang paling lama pada masa ini acen – hidrokarbon aromatik polisiklik yang terdiri daripada condensed bersambung linear (iaitu, mempunyai dua atom karbon biasa antara satu sama lain) cincin benzena. Terdapat sepuluh cincin sedemikian dalam decacen. Sebelum sintesis baru-baru ini, pemegang rekod diperoleh tujuh tahun yang lalu, sebuah noncene yang terdiri daripada sembilan cincin benzena.

Hidrokarbon aromatik polycyclic, dan harga khususnya, selalu menarik kepada ahli kimia kerana strukturnya yang unik – baik, hanya demi "koleksi kimia", iaitu, cantik dari sudut pandang penguji, satu molekul yang belum diterima. Walau bagaimanapun, kadang-kadang, untuk menambah koleksi itu dengan contoh baru, ahli kimia berjaya mengembangkan pendekatan dan kaedah baru, dengan bantuan yang mana dapat diperoleh, walaupun kurang "cantik", tetapi sebatian yang lebih berguna.

Acen yang paling mudah adalah naphthalene dan anthracene, masing-masing mengandungi dua dan tiga cincin benzena pekat.Naphthalene dikenali sebagai ubat rama-rama (tetapi tidak lagi digunakan kerana karsinogeniknya), anthracene sebelum ini digunakan untuk meningkatkan bilangan oktana, dan kedua-dua acen ini adalah bahan permulaan untuk sintesis kimia. Naphthalene dan anthracene stabil, kedua-dua sebatian ini boleh didapati dalam komposisi petroleum atau arang batu. Walau bagaimanapun, semakin lama molekul acene, semakin stabilnya. Ini disebabkan oleh fakta bahawa, tanpa mengira bilangan kitaran, terdapat enam elektron π di peringkat elektronik luarannya, dan juga di dalam molekul benzena, dan enam elektron diagihkan di atas ruang yang luas, semakin stabil molekul atsen. Harga pentacene yang lebih tua (mengandungi lebih daripada lima cincin benzena pekat) sangat sukar diperolehi. Oleh itu, percubaan untuk mensintesis tujuh kitaran heptacene yang berlanjutan berlangsung selama kira-kira tujuh puluh tahun, dan, seperti decacen, ia hanya diperoleh pada tahun ini.

Untuk mendapatkan decacene, para penyelidik mula-mula memperoleh prekursor (molekul prekursor) -a molekul yang mengandungi sepuluh kitaran karbon dan empat atom oksigen. Bahan ini diperolehi oleh sintesis kimia tiga langkah dari reagen yang tersedia secara komersil. Sintesis prekursor adalah tahap paling mudah di jalan untuk menguraikan.Molekul yang mengandungi oksigen yang disintesis telah ditetapkan pada permukaan emas, maka atom oksigen terlepas dari pendahulu dengan mikroskop elektron pengimbasan, memperoleh penentuan sasaran. Untuk tujuan ini, molekul yang mengandungi oksigen yang ditetapkan pada emas diimbas, meningkatkan voltan yang digunakan untuk probe mikroskop dari +1.6 hingga +2.6 volt. Oleh kerana atom-atom oksigen dari molekul prekursor naik di atas pesawat di mana terdapat sepuluh cincin karbon, voltan yang dibekalkan dari probe membawa kepada pengujaan atom oksigen dan pemecahan bon oksigen-karbon. Di atas substrat emas, sepuluh cincin karbon yang diletakkan dalam garisan tetap – cair. Setelah ditubuhkan dengan bantuan mikroskop elektron pengimbasan yang sama struktur bahan ini, penyelidik menunjukkan bahawa produk manipulasi sedemikian pada tahap molekul atom adalah tepat acene, yang terdiri daripada sepuluh cincin yang disusun linear.

Sintesis decacene. Gambar dari J. Krüger et al., 2017. Decacene: Penjanaan Pada Permukaan

Walaupun decaene mengekalkan kestabilan hanya pada suhu yang sangat rendah (sekitar 5-10 K) dan tidak mungkin dapat mencari aplikasi praktikal,Sangat menarik bagi para penyelidik untuk mengkaji sifat elektroniknya – pertama sekali, untuk mengetahui bagaimana tingkah laku elektron dalam acen bervariasi dengan bilangan cincin benzena dalam molekul. Harga merujuk kepada semikonduktor organik, oleh itu, yang stabil di bilik dan suhu yang lebih tinggi (dengan jumlah cincin benzena dari dua hingga lima) digunakan dalam amalan. Oleh itu, pentacene dan derivatifnya digunakan sebagai komponen litar elektronik organik (lihat Elektronik Organik).

Arkady Kuramshin


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: