Tetrathiafulvalene(TTF), CAS 31366-25-3, formula moleculară C6H4S4, este un compus organic de sulf format prin înlocuirea poziției 2,2'- a fulvenei cu un atom de sulf. A fost sintetizat pentru prima dată de Wudl în 1970. În 1972, s-a descoperit că sarea sa de clor avea o conductivitate ridicată. În anul următor, sarea sa TCNQ a fost preparată și s-a constatat că conductivitatea sării a crescut brusc sub temperatura camerei, ajungând la 10 ^ 4 ohm ^ (-1) cm ^ (-1) la 60K, ceea ce este suficient pentru a fi numit „metal organic”. În 1979, s-a descoperit în continuare că sarea Bechgaard [TMTSF] 2X (X este PF6-, AsF6-) pe bază de tetratiofulvenă a fost primul supraconductor molecular preparat, care a trezit un mare interes în acest domeniu. Peste 10000 de publicații științifice discută TTF și derivatele sale. Deși pare a fi un sistem planar de 14 π, îi lipsește conjugarea ciclică și, prin urmare, îi lipsește aromaticitatea. Poate fi oxidat în cationi radicali liberi și cationi dubli, ambii fiind specii aromatice și stabile termodinamic.
|
Formula chimică |
C6H4S4 |
|
Masa exactă |
204 |
|
Greutate moleculară |
204 |
|
m/z |
204 (100.0%), 206 (9.0%), 206 (9.0%), 205 (6.5%), 205 (3.2%), 207 (1.2%), 208 (1.0%) |
|
Analiza elementară |
C, 35.27; H, 1.97; S, 62.76 |
|
|
|
Tetrathiafulvalene(TTF) și derivații săi au proprietăți redox speciale și funcții optice, electrice și magnetice excelente și au fost studiate pe scară largă în chimia materialelor și chimia supramoleculară. Mai jos este o introducere detaliată a aplicațiilor specifice ale TTF:
Aplicarea Chimiei Materialelor
1. Modificarea electrodului și materialul membranei L-B
TTF și derivații săi pot fi utilizați ca materiale de modificare a electrodului pentru a modifica suprafața electrodului prin reacții chimice specifice sau prin adsorbție fizică, modificând astfel proprietățile electrochimice ale electrodului. Acest electrod modificat are o valoare de aplicare potențială în domenii precum senzorii electrochimici, electrocataliză și stocarea energiei. În plus, TTF poate fi folosit și pentru a prepara materiale de film L-B, care au aranjamente și orientări moleculare specifice și poate fi folosit pentru a construi materiale de film ultra{-subțire cu funcții specifice.
2. Materiale optice neliniare
Datorită structurii lor electronice unice și proprietăților optice, TTF și derivații săi pot servi ca materiale optice neliniare. Acest tip de material va produce efecte optice neliniare sub iradiere luminoasă puternică, cum ar fi generarea armonicii a doua, generarea frecvenței suma și generarea frecvenței diferențelor. Aceste efecte au perspective largi de aplicare în domenii precum comunicarea optică, procesarea optică a informațiilor și stocarea optică a datelor.
3. Senzori de ioni pozitivi si negativi
TTF și derivații săi au răspunsuri selective sensibile la cationi și anioni specifici, făcându-le adecvate ca senzori de cationi și anioni. Acest tip de senzor are o valoare de aplicație potențială în domenii precum monitorizarea mediului, biomedicină și siguranța alimentară. Prin proiectarea unor derivați TTF specifici, se poate obține o sensibilitate ridicată și detecție selectivă a ionilor specifici.
Aplicarea chimiei supramoleculare
1. Material feromagnetic organic
O aplicație importantă a TTF și a derivaților săi în chimia supramoleculară este ca elemente de construcție pentru feromagneții organici. Materialele organice cu proprietăți feromagnetice pot fi preparate prin procese specifice de proiectare moleculară și auto{1}}asamblare. Acest tip de material are valoare de aplicare potențială în domenii precum stocarea magnetică și senzorii magnetici.
2. Compuși bifuncționali de coordonare
Prin legarea TTF cu liganzi specifici, pot fi preparați compuși cu funcții de coordonare duale. Acești compuși au perspective largi de aplicare în cataliză, recunoaștere moleculară, administrare de medicamente și în alte domenii. Prin ajustarea structurii și proprietăților TTF și liganzilor, se poate obține o reglare precisă a funcțiilor compusului.
Aplicarea dispozitivelor optoelectronice
1. Diode organice emițătoare de lumină (OLED-uri)
TTF și derivații săi au o potențială valoare de aplicare în domeniul OLED. Prin procese specifice de proiectare moleculară și sinteză, se pot prepara derivați TTF cu proprietăți luminiscente excelente. Acești derivați pot fi utilizați ca materiale pentru stratul-emițător de lumină sau stratul de transport al orificiilor OLED-urilor, îmbunătățind astfel eficiența luminoasă și stabilitatea OLED-urilor.
2. Celule solare organice
TTF și derivații săi pot fi, de asemenea, utilizați pentru prepararea celulelor solare organice. Prin procese specifice de proiectare și sinteză moleculară, se pot prepara derivați TTF cu proprietăți excelente de conversie fotoelectrică. Acești derivați pot fi utilizați ca strat activ sau materiale de transport de sarcină pentru celulele solare, îmbunătățind astfel eficiența conversiei fotoelectrice și stabilitatea celulelor solare.
Aplicații biomedicale
1. Livrarea medicamentelor
O aplicație importantă a TTF și a derivaților săi în domeniul biomedical este ca purtători de livrare a medicamentelor. Prin procese specifice de proiectare și sinteză moleculară, pot fi preparați derivați de TTF cu țintire și biocompatibilitate specifice. Acești derivați pot servi ca purtători de medicamente pentru a obține livrarea și eliberarea precisă a medicamentelor, îmbunătățind astfel eficacitatea și siguranța acestora.
2. Agenți de imagistică biologică
TTF și derivații săi pot fi, de asemenea, utilizați ca agenți de imagistică biologică. Prin procese specifice de proiectare moleculară și sinteză, se pot prepara derivați TTF cu proprietăți excelente de fluorescență. Acești derivați pot servi ca sonde pentru agenții de imagistică biologică, utilizați în domenii precum imagistica celulară și imagistica tisulară. Prin observarea modificărilor semnalului de fluorescență ale derivaților TTF, se poate realiza monitorizarea în timp real-și analiza cantitativă a moleculelor specifice din organisme.
Aplicații catalitice
1. Catalizator de sinteză organică
TTF și derivații săi au potențiale aplicații catalitice în domeniul sintezei organice. Prin procese specifice de proiectare moleculară și sinteză, se pot prepara derivați TTF cu performanțe catalitice excelente. Acești derivați pot servi ca catalizatori pentru reacțiile de sinteză organică, accelerând viteza reacțiilor chimice specifice și îmbunătățind selectivitatea reacțiilor. Prin ajustarea structurii și proprietăților derivaților TTF, se poate obține un control precis al performanței catalitice.
2. Producția fotocatalitică de hidrogen și reducerea CO2
În ultimii ani,tetrathiafulvalenea înregistrat, de asemenea, progrese semnificative în domeniul producției de hidrogen fotocatalitic și al reducerii CO2. Prin procese specifice de proiectare moleculară și sinteză, se pot prepara derivați TTF cu performanțe fotocatalitice excelente. Acești derivați pot servi ca componente active ale fotocatalizatorilor pentru a promova producția de hidrogen fotocatalitic și reacțiile de reducere a CO2. Prin ajustarea structurii și proprietăților derivaților TTF, se poate obține un control precis al performanței fotocatalitice. De exemplu, legarea TTF la anumite unități acceptoare de electroni poate genera catalizatori cu proprietăți excelente de transfer de sarcină. Acest catalizator prezintă o rată de transfer de sarcină mai rapidă în domeniul luminii vizibile și, reducând în continuare banda interzisă, poate obține un răspuns la lumina vizibilă. Acest fotocatalizator are o valoare de aplicare potențială în domenii precum fotosinteza artificială, conversia energiei și stocarea.
Alte aplicații
1. Recunoașterea și separarea moleculară
Datorită structurii și proprietăților sale unice, TTF și derivații săi pot fi utilizați și pentru recunoașterea și separarea moleculară. Prin procese specifice de proiectare moleculară și sinteză, pot fi preparați derivați TTF cu situsuri de recunoaștere specifice și selectivitate. Acești derivați pot interacționa în mod specific cu molecule specifice pentru a obține recunoașterea și separarea moleculară. Această metodă are perspective largi de aplicare în analiza chimică, monitorizarea mediului, biomedical și alte domenii.
2. Comutator de fluorescență redox
TTF și derivații săi pot servi și ca comutatoare de fluorescență redox. Acești compuși suferă modificări ale proprietăților de fluorescență în timpul reacțiilor redox, permițând monitorizarea-în timp real și analiza cantitativă a proceselor redox specifice. Acest comutator de fluorescență redox are o valoare potențială de aplicare în domenii precum detectarea chimică și biosenzarea.
Compuși specifici și exemple de aplicare
1. Calixarene tetratiofulvalenice (calixarene TTF)
Introducerea grupurilor TTF în structura moleculară a calixarenelor le poate dota cu noi proprietăți și aplicații. Calixarenele TTF au proprietăți electronice și reactivitate speciale și pot fi utilizați ca liganzi pentru complecșii metalici pentru a participa la reacțiile chimice de coordonare. În plus, grupurile TTF pot afecta, de asemenea, proprietățile de transport electronic ale moleculelor aromatice în formă de cupă-, făcându-le potențial aplicabile în dispozitivele electronice. Prin design adecvat, calixarenele TTF pot prezenta, de asemenea, proprietăți optoelectronice, care pot fi utilizate pentru prepararea dispozitivelor optoelectronice. Datorită structurii sale unice, calixarenele TTF pot suferi, de asemenea, interacțiuni specifice cu molecule specifice pentru recunoașterea și separarea moleculară. În plus, introducerea grupărilor TTF poate, de asemenea, dota calixarenele cu performanță catalitică, făcându-le catalizatori pentru reacțiile de sinteză organică. Calixarenele TTF cu biocompatibilitate pot fi, de asemenea, utilizate în domenii biomedicale, cum ar fi administrarea de medicamente, agenți de bioimagini etc.
2. 2,3-dimetiltio-6-piridil-tetratiafulvalenă (DMT-TTF-py)
DMT-TTF py este un derivat specific TTF cu o structură și proprietăți chimice specifice. Prin sintetizarea și caracterizarea acestui compus, se poate studia răspunsul electrochimic al interacțiunii sale cu protonii de hidrogen și răspunsul său spectral în solvenți specifici. În plus, complexele metalice pot fi proiectate și sintetizate folosind DMT-TTF py ca ligand, iar proprietățile lor redox și de coordonare pot fi studiate. Acest compus și complecșii săi au o potențială valoare de aplicare în domenii precum electrochimia, spectroscopie, cataliză etc.
3. Pt@Zn-TPY-TTF CPG
Pt@Zn-TPY-TTF CPG este un material gel polimer de coordonare pe bază de TTF. Prin combinarea TTF cu derivații TPY pentru a forma un agent de gelifiere tetragonal cu greutate moleculară mică (TPY-TTF LMWG) și apoi auto-asamblarea cu ioni de ZnII pentru a forma gel polimeric de coordonare (CPG), se pot obține catalizatori cu performanțe fotocatalitice excelente. Acest catalizator prezintă o producție eficientă de hidrogen și o activitate de reducere a CO2 sub acționarea luminii vizibile. Prin spectroscopie în infraroșu in situ și studii de teoria funcțională a densității (DFT), poate fi elucidat mecanismul prin care catalizatorii CPG reglează etapele transferului de sarcină și reducerea CO2 la CO/CH4. Acest catalizator are o valoare de aplicație potențială în domenii precum fotosinteza artificială, conversia energiei și stocarea.
Tetrathiafulvalene, ca compus organic cu structură și proprietăți speciale, are perspective largi de aplicare în chimia materialelor, chimia supramoleculară, dispozitive optoelectronice, biomedicală, cataliză și alte domenii. Prin procese specifice de proiectare moleculară și sinteză, se pot prepara derivații TTF și materialele lor compozite cu proprietăți excelente. Aplicarea acestor derivați și materiale compozite în diverse domenii va promova continuu progresul și dezvoltarea tehnologică în domenii conexe. În viitor, odată cu aprofundarea și extinderea continuă a cercetării privind TTF și derivații săi, vor fi descoperite și dezvoltate mai multe noi domenii de aplicare. Între timp, este, de asemenea, necesar să se acorde atenție impactului asupra mediului și problemelor de siguranță ale TTF și derivaților săi pentru a asigura aplicarea lor durabilă în diverse domenii. Tetrathiafulvalene, cândva o curiozitate de laborator, a apărut ca piatra de temelie a electronicii organice și a materialelor funcționale. Proprietățile sale unice redox, reglabilitatea structurală și capacitatea de a forma ansambluri ordonate au permis descoperiri în conductivitate, stocare de energie și detectare. Pe măsură ce cercetătorii continuă să deblocheze potențialul TTF prin strategii inovatoare de sinteză și hibridizare, acest compus umil de sulf este gata să redefinească limitele științei materialelor în secolul XXI. De la fire moleculare la senzori inteligenți, moștenirea TTF este o dovadă a puterii inovației interdisciplinare în transformarea chimiei fundamentale în tehnologii transformatoare.
Tag-uri populare: tetrathiafulvalene cas 31366-25-3, furnizori, producători, fabrică, en-gros, cumpărare, preț, vrac, de vânzare