Cuando decidí por primera vez ser químico orgánico (hace más de quince años), el primer proyecto de investigación que emprendí involucraba el fragmento molecular conocido como Alkynes. Ese proyecto se convirtió en mi Ph.D. Tesis, y desde que me gradué, he pasado más de diez años investigando alquinos. Supongo que se podría decir que son mi grupo funcional favorito. Los químicos orgánicos estudian compuestos que contienen carbono, y un alquino es una de las representaciones más simples de una molécula de carbono: solo dos átomos de carbono, unidos en línea recta. Sin embargo, las apariencias pueden ser engañosas, ya que el grupo Alkyne es rico en densidad de electrones; Esto le da una reactividad rica y compleja que lo convierte en uno de los arreglos atómicos más interesantes en la química orgánica. Los electrones forman el “pegamento” que une los átomos, por lo que tener un exceso de densidad de electrones permite que la unidad de Alkyne se extienda y ataque los átomos cercanos, formando estructuras nuevas e interesantes en el camino.
un ejemplo de Esta reactividad fue en el corazón de un proyecto de investigación que vi en marcha durante la escuela de posgrado. Si un grupo de alquyne se pone muy cerca con otro grupo de alquino (en la orientación y distancia justas), los dos pueden reaccionar junto con la ayuda de algunos rayos de luz para formar una estructura más compleja llamada poli (acetileno). Si los materiales de partida de Alkyne se disuelven en un líquido, hay demasiado movimiento molecular aleatorio y de movimiento molecular aleatorio para permitir que se produzca gran parte de este cruzado cruzado catalizado con luz. Por esa razón, se ha hecho un esfuerzo de investigación de larga duración para alinear perfectamente alquinos en un cristal sólido. Se necesita mucha paciencia, una gran cantidad de suerte y un diseño molecular inteligente, pero se pueden diseñar alquinos que cristalizan en la orientación y alineación perfectas para sufrir una reacción cuando se irradian. Este tipo de cosas se ha demostrado cientos de veces, y he utilizado la técnica yo mismo en más de una ocasión. A veces es la única forma de acceder a una arquitectura molecular dada, pero sobre todo es una forma alternativa ordenada de sintetizar una molécula. Pensé que sabía bastante bien el alcance y los límites de esta reacción.
Por eso estaba muy interesado en leer un artículo reciente en Naturaleza: Química que discutió la preparación de dos dos -Polímero dimensional utilizando esta técnica. Los polímeros se pueden producir en una variedad de formas, pero la polimerización en una hoja plana bidimensional nunca antes nunca se había visto. Es diferente de formar una lámina plana de polímero: un portapapeles de plástico tiene esa forma. Esto en realidad está creando el plástico, desde cero, en una orientación molecular bidimensional plana. Normalmente, los polímeros son lineales, aunque pueden enloquecer en un paquete después de que se hagan. Esta nueva clase de materiales (preparada por químicos alemanes) se expande en dos direcciones al mismo tiempo. La clave de la síntesis fue preparar un alquino multifuncional que tenía múltiples brazos extendidos en la orientación deseada. Estas moléculas se cristalizaron para que las moléculas que contienen alquino adjuntas se deslizaran hacia la colocación correcta dentro del cristal, solo una fracción de un nanómetro lejos de la primera molécula. Los químicos luego brillaban una luz sobre el cristal, que connegó todas las unidades de alquinos en un polímero bidimensional. Este artículo fue realmente un paso adelante en la química de polímeros. Estira los límites que muchos químicos, incluido yo mismo, pensaron que estaban en su lugar, y deberían conducir a nuevos plásticos y materiales con propiedades interesantes.
La fuente de este artículo se puede encontrar en: Kissle, P., et al . “Un polímero bidimensional preparado por síntesis orgánica”. Naturaleza: Química 2012 , ASAP en la web. Doi: 10.1038/nchem.1265.
