Abstracto

Congreso de química: 2019 - Orden de corto alcance, nucleación cristalina y crecimiento cristalino en suspensiones coloidales líquidas - Dieter M Herlach

 Dieter M. Herlach

 English Vicepresidente de la Sociedad Alemana de Ciencia e Ingeniería de Materiales La química del grafeno ha crecido rápidamente en la última década y se ha preparado una amplia gama de derivados del grafeno. Sin embargo, actualmente solo se conocen dos derivados estequiométricos: grafeno hidrogenado y fluorado (grafano y fluorografeno). En comparación con el grafeno, estos materiales exhiben propiedades significativamente diferentes, por ejemplo, mayor reactividad, así como grandes diferencias en las propiedades físicas. Especialmente el fluorografeno se puede aplicar como sustrato para reacciones de sustitución nucleofílica, que amplían significativamente las posibles modificaciones químicas del grafeno. Actualmente, se comienza a explorar la química de los otros materiales 2D. Sin embargo, la química de los materiales 2D inorgánicos como los pnicógenos y los dicacogenuros de metales de transición no se conoce bien y solo se informa varios procedimientos. En comparación con el grafeno, se deben aplicar nuevos protocolos sintéticos porque la química de estos materiales es extremadamente variable. En el caso de los dicalcogenuros de metales de transición, la formación del enlace MXC (M es un metal, X es cualquier calcogenuro) se puede utilizar como punto de partida para explorar su química y para una derivatización posterior. La química de los pnicógenos en capas es significativamente diferente. En este caso, se pueden aplicar varias reacciones, incluida la sustitución nucleofílica, sin embargo, en muchos casos se observa la unión a través de las funcionalidades de oxígeno en la superficie del pnicógeno. El grafeno es el único tipo de carbono (o material sólido) en el que cada átomo está disponible para la reacción desde dos lados (debido a la estructura 2D). Los átomos en los lados de una lámina de grafeno tienen una reactividad química especial. El grafeno tiene la mejor proporción de átomos en los bordes de cualquier alótropo. Los defectos dentro de una lámina aumentan su reactividad química. La temperatura de inicio de la reacción entre el plano basal del grafeno de una sola capa y el gas oxígeno es inferior a 260 °C (530 K). El grafeno arde a 350 °C (620 K). El grafeno se modifica habitualmente con grupos funcionales que contienen oxígeno y nitrógeno y se analiza mediante espectroscopia infrarroja y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X. Sin embargo, la determinación de las estructuras del grafeno con grupos funcionales de oxígeno y nitrógeno requiere que las estructuras estén controladas. A diferencia de la estructura 2D perfecta del grafeno, las aplicaciones químicas del grafeno necesitan irregularidades estructurales o químicas, ya que el grafeno perfectamente plano es químicamente inerte. En otras palabras, la definición de un grafeno perfecto es diferente en química y física. Los fragmentos solubles de grafeno a menudo se preparan en el laboratorio [a través de la modificación química del grafito. Primero,el grafito microcristalino se trata con una mezcla ácida de vitriolo y agua fuerte. Una serie de pasos de oxidación y exfoliación producen pequeñas placas de grafeno con grupos carboxilo en sus bordes. Estos se convierten en grupos de cloruro ácido mediante el tratamiento con cloruro de tionilo; a continuación,Los ácidos nucleicos análogos son compuestos análogos (estructuralmente similares) al ARN y al ADN actuales, que se utilizan en medicina y en la investigación biológica. Los ácidos nucleicos son cadenas de nucleótidos, que se componen de tres partes: una cadena principal de fosfato, un azúcar pentosa, ya sea ribosa o desoxirribosa, y una de cuatro nucleobases. Un análogo puede tener cualquiera de ellas alterada. Normalmente, las nucleobases análogas confieren, entre otras cosas, diferentes propiedades de apareamiento y apilamiento de bases. Los ejemplos incluyen bases universales, que pueden emparejarse con las cuatro bases canónicas, y cadenas principales de fosfato-azúcar como PNA, que afectan a las propiedades de la cadena (PNA puede incluso formar una triple hélice). Los análogos de macromoléculas también se denominan macromoléculas xeno y representan uno de los pilares de la xenobiología, la planificación de formas de vida alternativas nuevas en la naturaleza. Las macromoléculas artificiales incluyen ácidos nucleicos peptídicos.