Создан новый ковалентный органический каркас с использованием бора и фосфора

Группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли разработала новую ковалентную органическую основу (COF) с использованием бора и фосфора, которая обеспечивает более высокую степень связи, чем использующиеся сейчас, сообщает портал Phys.org.

В статье, опубликованной в журнале Science, научная группа описывает свою работу по преодолению ограничений геометрии углеродных связей в архитектурах COF и то, как это привело к разработке совершенно нового класса COF. COF – это органические твердые тела с уникальными структурами, которые позволяют использовать их в качестве строительных блоков для создания структур, полезных для определенных приложений, таких как хранение водорода или метана. Но, как отмечают исследователи, исследования и разработки, связанные с COF, отставали от таковых для металлоорганических каркасов (MOF) в основном из-за геометрии углеродных связей в архитектурах COF. В новом исследовании ученые нашли способ использовать бор и фосфор для преодоления некоторых из этих ограничений.

Научная работа заключалась в создании связующего звена (линкера) борофосфоновой кислоты с борной группой, который можно было бы добавить к одному концу фенильного кольца, а на другом конце кольца ученые добавили различные члены фосфорной группы. Затем полученное соединение опустили в раствор, который позволял контролировать скорость реакции при нагревании. Результатом стало создание COF, состоящего из повторяющихся самособирающихся кубиков борофосфата, каждый из которых состоит из восьми линкеров. Затем кубики можно было использовать в качестве строительных блоков для создания более сложных сборок. Исследователи отмечают, что каждый кубик можно использовать как основу для добавления дополнительных восьми кубиков. И они также отмечают, что из-за природы связей кубики могут использоваться для создания повторяющихся структур кубиков, манипулируя количеством воды, выделяющейся во время реакции. Тестирование показало, что кубики стабильны при температурах вплоть до 500 градусов по Цельсию.

Исследователи утверждают, что новый вид COF расширяет сферу применения COF в целом, предполагая, что они приведут к разработке новых типов структур для использования в самых разных приложениях.