Inżynieria krystaliczna to projektowanie i synteza molekularnych struktur półprzewodnikowych o pożądanych właściwościach, w oparciu o zrozumienie i wykorzystanie interakcji międzycząsteczkowych. Dwie główne strategie stosowane obecnie w inżynierii krystalicznej opierają się na wiązaniu wodorowym i wiązaniu koordynacyjnym. Mogą one być rozumiane w odniesieniu do kluczowych pojęć, takich jak synteza nadcząsteczkowa i wtórna jednostka budynku.
Parapety a historia terminów
Termin „inżynieria krystaliczna” został po raz pierwszy użyty w 1971 roku przez Gerharda Schmidta w związku z reakcjami fotodimeryzacji w krystalicznych kwasach cynamonowych. Od czasu tego początkowego użycia znaczenie tego terminu znacznie się rozszerzyło, obejmując wiele aspektów chemii nadcząsteczkowej w stanie stałym.
Przydatną współczesną definicją jest ta podana przez Gautama Desiraju, który w 1988 r. zdefiniował inżynierię krystaliczną jako „rozumienie interakcji międzycząsteczkowych w kontekście uszczelniania kryształów i wykorzystanie takiego rozumienia w projektowaniu nowych ciał stałych o pożądanych właściwościach fizycznych i chemicznych” Ponieważ wiele właściwości masowych materiałów molekularnych podyktowane jest sposobem uporządkowania cząsteczek w stanie stałym, jest oczywiste, że zdolność kontrolowania tego uporządkowania pozwoliłaby na kontrolę tych właściwości.
Parapety a kontrola struktury
Inżynieria kryształów opiera się na wiązaniach niekoowalencyjnych w celu osiągnięcia organizacji cząsteczek i jonów w stanie stałym. Wiele początkowych prac nad systemami czysto organicznymi koncentrowało się na wykorzystaniu wiązań wodorowych, choć wraz z niedawnym rozszerzeniem na systemy nieorganiczne, wiązanie koordynacyjne stało się również potężnym narzędziem. Oprócz tego, zwłaszcza poprzez badania prowadzone w ostatniej dekadzie, zastosowanie wiązań halogenowych okazało się korzystne w zapewnieniu dodatkowej kontroli w projektowaniu kryształów.
- Inne siły międzycząsteczkowe, takie jak π…π i Au…Au, zostały wykorzystane w badaniach nad inżynierią kryształów, a interakcje jonowe mogą być również istotne. Jednak dwie najczęściej stosowane strategie w inżynierii krystalicznej nadal wykorzystują jedynie wiązania wodorowe i koordynacyjne.
- Samodzielny montaż molekularny jest sercem inżynierii krystalicznej i zazwyczaj wiąże się z interakcją pomiędzy komplementarnymi powierzchniami wiążącymi wodór lub metalem i ligandemem. Analogicznie do retrosyntetycznego podejścia do syntezy organicznej Desiraju ukuł termin „synteza supramolekularna”, aby opisać bloki budulcowe, które są wspólne dla wielu struktur, a zatem mogą być używane do porządkowania określonych grup w stanie stałym.
Pełna oferta parapetów pod adresem https://kamieniarzbialystok.pl/parapety/
Dimer kwasu karboksylowego reprezentuje prosty syntezator nadcząsteczkowy, choć w praktyce jest to obserwowane tylko w około 30% struktur krystalicznych, w których jest to teoretycznie możliwe. Baza danych strukturalnych Cambridge (CSD) stanowi doskonałe narzędzie do oceny efektywności poszczególnych syntezatorów. Metoda syntezy nadcząsteczkowej została z powodzeniem zastosowana w syntezie taśm jednowymiarowych, płyt dwuwymiarowych i struktur trójwymiarowych.
Zapraszamy do odwiedzenia naszej strony MSG GRANIT