Peneliti mencapai terobosan molekul 'cincin Olimpiade' tepat pada waktunya untuk Winter Games

Anonim

Ketika para atlet musim dingin utama dunia bersiap-siap untuk turun ke lereng, arena dan trek untuk Olimpiade Musim Dingin 2018, para peneliti dari Florida State University bekerja keras untuk membuat penemuan medali emas mereka sendiri.

Lebih dari 7.000 mil jauhnya dari puncak PyeongChang yang berselimut salju, para ilmuwan dari FSU Department of Chemistry and Biochemistry membuka strategi baru untuk mensintesis molekul yang sangat fleksibel yang disebut olympicene — senyawa atom karbon dan hidrogen yang dinamai sesuai bentuknya.

"Sebuah olympicene adalah sebuah molekul yang terdiri dari lima cincin yang menyerupai bentuk cincin Olimpiade yang terkenal, " kata Cottrell Family Professor of Chemistry and Biochemistry Igor Alabugin. "Proses baru untuk mensintesis molekul-molekul ini menawarkan alat yang unik untuk persiapan struktur nano kaya karbon struktural yang tepat."

Temuan tim itu diterbitkan dalam jurnal Angewandte Chemie.

Olimpiade ibarat decathletes molekul nano. Berbagai aplikasi potensial mereka termasuk sensor canggih, informasi dan penyimpanan energi, sel surya dan LED berteknologi tinggi.

Molekul olympicene pertama diresmikan oleh kimiawan Inggris sebagai antisipasi Olimpiade London 2012. Sampai saat ini, mensintesis struktur unik ini hanya mungkin melalui proses tujuh langkah yang sulit dan intensif yang sebagian besar didasarkan pada kimia yang berasal dari tahun 1960-an.

Dalam teknik baru tim FSU, cincin heksagonal tambahan atom karbon menyatu dengan tepi zig-zag dari molekul kaya karbon yang ada dalam dua langkah cepat.

Pikirkan plodling pemain ski lintas negara versus skater kecepatan gesit.

"Keberhasilan kami dalam mengembangkan strategi ini memungkinkan kami untuk menyelesaikan sintesis dua langkah yang jauh lebih pendek dari rute yang dilaporkan sebelumnya, meskipun kedua metode menggunakan bahan awal yang sama, " kata Alabugin.

Ini adalah hubungan olympicene dengan graphene — kisi atom dua lapis, satu-lapis atom karbon — yang mungkin paling menjanjikan bagi molekul-molekul yang dapat dikenali ini. Graphene adalah material pemukul dunia dengan sifat Olympian yang sesungguhnya: Ini adalah konduktor listrik dan panas yang efisien, hampir sepenuhnya transparan dan, pada 200 kali lebih kuat dari baja, itu adalah material terkuat yang pernah diuji.

Segera setelah olympicenes berhasil disintesis, para peneliti mengakui hubungan penting yang mereka bagikan dengan graphene. Sekarang, dengan strategi baru mereka untuk mempercepat sintesis olympicene, Alabugin dan timnya mungkin telah mengungkapkan cara untuk lebih memudahkan produksi apa yang oleh sebagian orang dijuluki sebagai "bahan ajaib".

"Pendekatan kami akan memungkinkan ahli kimia untuk mensintesis berbagai olympicenes yang dapat berfungsi sebagai batu loncatan untuk persiapan secara tepat berbentuk dan fungsional substruktur graphene, " kata Alabugin.

Untuk menghormati Olimpiade tahun ini, tim membaptis produk dari strategi sintesis inovatif mereka "Ph-olympicene, " - "P" yang mencerminkan kedua kelompok fenil penting untuk sintesis molekul dan anggukan halus ke kota tuan PyeongChang.

Alabugin mengatakan, dia menganggap waktu penemuan timnya sebagai momen keberuntungan yang langka dan beruntung.

"Garis waktu yang tepat untuk merancang, menemukan, dan kemudian menemukan temuan Anda yang dikaji oleh rekan tidak pernah pasti, " katanya. "Menerbitkan sintesis baru olympicene ini tepat pada waktunya untuk Olimpiade Musim Dingin memang kebetulan yang menguntungkan."

menu
menu