Кристалличность органических каркасов выросла благодаря двухстадийной методике синтеза
Химики из Великобритании и Китая разработали методику синтеза химически стабильных ковалентных органических каркасов с высокой степенью кристалличности. Метод заключается в том, чтобы на первой стадии связать молекулы мономеров фрагментами мочевины, а на второй — разрушить их с образованием устойчивого каркаса. Эта методика позволила получить четыре известных органических каркаса с большей кристалличностью, площадью поверхности и химической стабильностью. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Когда химики синтезируют ковалентные органические каркасы, им часто приходится выбирать одно из двух: либо высокая кристалличность продукта, либо термическая и химическая устойчивость. Дело в том, что для синтеза стабильных каркасов с жесткой пористой структурой, приходится использовать необратимые химические реакции. В таких реакциях молекулы продукта не всегда успевают собраться в устойчивую кристаллическую структуру, и степень кристалличности каркаса оказывается низкой. А чтобы получать стабильную кристаллическую фазу, нужно использовать обратимые реакции. Тогда продукт может превращаться обратно в реагенты. И вероятность того, что молекулы продукта успеют найти оптимальную ориентацию для образования кристалла, повышается. Но если реакция синтеза каркаса обратима, он оказывается химически нестабильным.