將小分子研磨成更大的分子似乎是違反直覺(jué)的，但是德國(guó)的科學(xué)家們打破常規(guī)，已經(jīng)做出了這種大分子。新的實(shí)驗(yàn)方案使用無(wú)溶劑的機(jī)械化學(xué)工藝，最終產(chǎn)生了大量的納米石墨，緩解了與起始物料溶解度差有關(guān)的關(guān)鍵問(wèn)題。
傳統(tǒng)制備多環(huán)芳烴（PAHs）和納米化合物采用自底向上的方法，通常涉及兩種芳烴化合物之間的酸催化氧化縮合反應(yīng)，這種反應(yīng)稱(chēng)為SeCl反應(yīng)。SeCl反應(yīng)需要溶劑，盡管是高芳香族分子體系，但是如納米石墨等由于存在溶解度差而難以合成。
現(xiàn)在，德累斯頓工業(yè)大學(xué)Lars Borchardt和他的團(tuán)隊(duì)用一種叫做球磨的技術(shù)，從六苯苯前體生產(chǎn)碳?xì)浠衔铮瑥亩巳軇┑男枨?。球磨使用?qiáng)烈的機(jī)械力來(lái)啟動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，為合成這些分子提供了一種更安全、更簡(jiǎn)單和更可持續(xù)的途徑。Borchardt解釋說(shuō)，我們也可以拓寬這一著名反應(yīng)對(duì)不溶性分子的可行性。
加拿大麥克吉爾大學(xué)固態(tài)和機(jī)械化學(xué)研究人員Tomislav Fri??i?說(shuō)：“組裝大的有機(jī)芳香結(jié)構(gòu)的其他技術(shù)通常需要相當(dāng)苛刻的條件，或者需要官能化使原料更易溶解?！边@意味著化學(xué)家不僅在這一領(lǐng)域，而且在許多其他領(lǐng)域，往往不能使用他們想要的原料，所以他們不得不選擇那些最容易溶解的物質(zhì)。機(jī)械力化學(xué)避免了這些并發(fā)癥。
來(lái)源：英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)，不同聚苯前體的反應(yīng)，（A）六苯基苯，（B）C60H42，（C）C222H150，用行星式球磨機(jī)中的鐵（III）氯化物生產(chǎn)多環(huán)芳烴C60和C222
英國(guó)女王大學(xué)貝爾法斯特分校的機(jī)械化學(xué)研究人員Stuart James說(shuō)，有時(shí)添加溶劑對(duì)反應(yīng)沒(méi)有影響，有時(shí)可以大大加快反應(yīng)速度。“我們這里發(fā)現(xiàn)加入少量溶劑似乎抑制反應(yīng)。這可能指向一個(gè)更一般的原則，因?yàn)槲覀兛赡芰?xí)慣性地使用溶劑，但溶劑實(shí)際上會(huì)減慢反應(yīng)速度?！?/p>
除了生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的納米圖形，如三角形C60，團(tuán)隊(duì)還設(shè)法合成了C222——最大的PAH，納米圖形具有一個(gè)良好的結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)起初在解決方案中非常難抹平。他們?cè)诙潭處追昼妰?nèi)合成了分子，因?yàn)樗鼈兊姆椒ú灰蕾?lài)于前體的大小，他們最初的合成花費(fèi)了24小時(shí)。
Borchardt的團(tuán)隊(duì)正在致力于使用這種方法合成更大的納米石墨烯。Fri??i?說(shuō)Borchardt的發(fā)現(xiàn)可以振興電子和太陽(yáng)能材料的研究，越來(lái)越多的證據(jù)表明，長(zhǎng)期阻礙化學(xué)合成的困難可以通過(guò)消除溶劑來(lái)解決。
文章來(lái)自chemistryworld網(wǎng)站
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
