Abstrato

Congresso de Química: 2019-Ordem de curto alcance, nucleação de cristais e crescimento de cristais em suspensões coloidais líquidas - Dieter M Herlach

 Dieter M Herlach

 Vice-presidente da Sociedade Alemã de Ciência e Engenharia de Materiais A química do grafeno está crescendo rapidamente na última década e uma ampla gama de derivados de grafeno foi preparada. No entanto, apenas dois derivados estequiométricos são conhecidos atualmente: grafeno hidrogenado e fluorado (grafano e fluorografeno). Comparados ao grafeno, esses materiais exibem propriedades significativamente diferentes, por exemplo, maior reatividade, bem como grandes diferenças nas propriedades físicas. Especialmente o fluorografeno pode ser aplicado como um substrato para reações de substituição nucleofílica, que estendem significativamente as possíveis modificações químicas do grafeno. Atualmente, a química dos outros materiais 2D começa a ser explorada. No entanto, a química de materiais 2D inorgânicos como pnictogênios e dicalcogenetos de metais de transição não é bem conhecida e apenas vários procedimentos já foram relatados. Em comparação com o grafeno, novos protocolos sintéticos devem ser aplicados porque a química desses materiais é extremamente variável. No caso de dicalcogenetos de metais de transição, a formação da ligação MXC (M é um metal, X é qualquer calcogeneto) pode ser usada como um ponto de partida para explorar sua química e para derivatização posterior. A química de pnictogênios em camadas é significativamente diferente. Neste caso, várias reações, incluindo substituição nucleofílica, podem ser aplicadas, no entanto, a ligação através das funcionalidades de oxigênio na superfície do pnictogênio é observada em muitos casos. O grafeno é o único tipo de carbono (ou material sólido) durante o qual cada átomo está lá para reação de dois lados (devido à estrutura 2D). Átomos nas laterais de uma folha de grafeno têm reatividade química especial. O grafeno tem a melhor proporção de átomos de borda de qualquer alótropo. Defeitos dentro de uma folha aumentam sua reatividade química. A temperatura de início da reação entre o plano basal do grafeno de camada única e o gás oxigênio é abaixo de 260 °C (530 K). O grafeno queima a 350 °C (620 K). O grafeno é geralmente modificado com grupos funcionais contendo oxigênio e nitrogênio e analisado por espectroscopia de infravermelho e espectroscopia de fotoelétrons de raios X. No entanto, a determinação de estruturas de grafeno com grupos funcionais de oxigênio e nitrogênio requer que as estruturas sejam controladas. Ao contrário da estrutura 2D perfeita do grafeno, as aplicações químicas do grafeno precisam de irregularidades estruturais ou químicas, pois o grafeno perfeitamente plano é quimicamente inerte. Em outras palavras, a definição de um grafeno perfeito é diferente em química e física. Fragmentos solúveis de grafeno são frequentemente preparados em laboratório [por meio da modificação química do grafite. Primeiro, o grafite microcristalino é tratado com uma mistura ácida de vitríolo e água-forte. Uma série de etapas de oxidação e esfoliação produzem pequenas placas de grafeno com grupos carboxila em suas bordas. Estes são convertidos em grupos cloreto ácido por tratamento com cloreto de tionila; em seguida,eles são convertidos para a amida de grafeno correspondente por meio de tratamento com octadecilamina. O material resultante é solúvel em tetrahidrofurano, tetraclorometano e dicloroetano. Análogos de ácido nucleico são compostos que são análogos (estruturalmente semelhantes) ao RNA e DNA presentes, utilizados na medicina e em pesquisas biológicas. Ácidos nucleicos são cadeias de nucleotídeos, que são compostos de três partes: uma estrutura de fosfato, um açúcar pentose, ribose ou desoxirribose e uma entre quatro nucleobases. Um análogo pode ter qualquer uma delas alterada. Normalmente, as nucleobases análogas conferem, entre outras coisas, diferentes propriedades de pareamento de bases e empilhamento de bases. Exemplos incluem bases universais, que podem parear com todas as quatro bases canônicas, e análogos de estrutura de açúcar-fosfato como PNA, que afetam as propriedades da cadeia (PNA pode até formar uma hélice tripla). análogos de macromoléculas também são chamados de macromoléculas Xeno e representam um dos pilares da xenobiologia, o planejamento de novos tipos de bioquímicas alternativas suportadas pela vida. As macromoléculas artificiais incluem ácido nucleico peptídico