Acoplamiento Inicial y Progresión de Reacción de Monómeros de Nanoribbon de Grafeno Biradical Depositados Directamente sobre Ag(111) Pasivado con Yodo Versus Prístino
Autores: Galeotti, Gianluca; Fritton, Massimo; Lischka, Matthias; Obermann, Sebastian; Ma, Ji; Heckl, Wolfgang M.; Feng, Xinliang; Lackinger, Markus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Desarrollo
Síntesis
Nanoestructuras
Radicales
Polímeros covalentes
Superficies
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo de métodos ampliamente aplicables para la síntesis de nanostructuras unidas por enlaces C-C en superficies inertes e isolantes es un hito desafiante pero gratificante en el campo de la síntesis en superficie. Esto permitiría estudios de nanostructuras covalentes casi no perturbadas con propiedades electrónicas únicas, como las cintas de grafeno (GNR) y polímeros 2D -conjugados. Los acoplamientos tipo Ullmann prevalentes se llevan a cabo casi exclusivamente en superficies metálicas para reducir la temperatura requerida para la deshalogenación inicial muy por debajo del umbral de desorción. Para superar la necesidad de activar los monómeros en la superficie objetivo, empleamos una fuente de deposición radical (RaDeS) recientemente desarrollada para la deposición directa de radicales sobre superficies inertes para el acoplamiento posterior mediante reacciones de adición. Los radicales se generan en el camino mediante la deposición indirecta de precursores halogenados a través de un tubo reactivo calentado, donde se lleva a cabo la reacción de deshalogenación. Aquí, utilizamos el precursor ditópico 6,11-diiodo-1,2,3,4-tetrafeniltrifenileno (DITTP) que proporcionó GNR en forma de chevrón sobre Au(111) a través de la habitual reacción en dos etapas compuesta por el acoplamiento de monómeros en polímeros covalentes y la posterior formación de una GNR extendida mediante cicloadhidrogenación intramolecular (CDH). Como sistema modelo para superficies inertes, utilizamos Ag(111) pasivado con una monocapa cerrada de yodo quimisorbido que se comporta de manera inerte con respecto a las reacciones de deshalogenación y facilita el acoplamiento progresivo de radicales en estructuras covalentes extendidas. Depositamos los biradicales derivados de DITTP sobre superficies de Ag(111) tanto pasivadas con yodo como prístinas. Mientras que en la superficie pasivada, observamos directamente la formación de polímeros covalentes, en Ag(111) prístino emergen en su lugar intermediarios organometálicos. Esto tiene consecuencias decisivas para el progreso posterior de la reacción: calentar la cadena organometálica directamente sobre Ag(111) resulta en una desorción completa, mientras que el polímero covalente sobre Ag(111) pasivado con yodo puede transformarse en la GNR. Sin embargo, la respectiva CDH procede directamente sobre Ag(111) después de la desorción térmica de la pasivación por yodo. En consecuencia, el trabajo futuro está dirigido al desarrollo adicional de enfoques para la síntesis completa de GNR en superficies inertes.
Descripción
El desarrollo de métodos ampliamente aplicables para la síntesis de nanostructuras unidas por enlaces C-C en superficies inertes e isolantes es un hito desafiante pero gratificante en el campo de la síntesis en superficie. Esto permitiría estudios de nanostructuras covalentes casi no perturbadas con propiedades electrónicas únicas, como las cintas de grafeno (GNR) y polímeros 2D -conjugados. Los acoplamientos tipo Ullmann prevalentes se llevan a cabo casi exclusivamente en superficies metálicas para reducir la temperatura requerida para la deshalogenación inicial muy por debajo del umbral de desorción. Para superar la necesidad de activar los monómeros en la superficie objetivo, empleamos una fuente de deposición radical (RaDeS) recientemente desarrollada para la deposición directa de radicales sobre superficies inertes para el acoplamiento posterior mediante reacciones de adición. Los radicales se generan en el camino mediante la deposición indirecta de precursores halogenados a través de un tubo reactivo calentado, donde se lleva a cabo la reacción de deshalogenación. Aquí, utilizamos el precursor ditópico 6,11-diiodo-1,2,3,4-tetrafeniltrifenileno (DITTP) que proporcionó GNR en forma de chevrón sobre Au(111) a través de la habitual reacción en dos etapas compuesta por el acoplamiento de monómeros en polímeros covalentes y la posterior formación de una GNR extendida mediante cicloadhidrogenación intramolecular (CDH). Como sistema modelo para superficies inertes, utilizamos Ag(111) pasivado con una monocapa cerrada de yodo quimisorbido que se comporta de manera inerte con respecto a las reacciones de deshalogenación y facilita el acoplamiento progresivo de radicales en estructuras covalentes extendidas. Depositamos los biradicales derivados de DITTP sobre superficies de Ag(111) tanto pasivadas con yodo como prístinas. Mientras que en la superficie pasivada, observamos directamente la formación de polímeros covalentes, en Ag(111) prístino emergen en su lugar intermediarios organometálicos. Esto tiene consecuencias decisivas para el progreso posterior de la reacción: calentar la cadena organometálica directamente sobre Ag(111) resulta en una desorción completa, mientras que el polímero covalente sobre Ag(111) pasivado con yodo puede transformarse en la GNR. Sin embargo, la respectiva CDH procede directamente sobre Ag(111) después de la desorción térmica de la pasivación por yodo. En consecuencia, el trabajo futuro está dirigido al desarrollo adicional de enfoques para la síntesis completa de GNR en superficies inertes.