Las células solares orgánicas tienen una variedad de aplicaciones en el campo de la electrónica, especialmente en el desarrollo de dispositivos electrónicos novedosos como dispositivos portátiles. A menudo, estas baterías están compuestas de moléculas semiconductoras orgánicas, que son ligeras y robustas. Por lo tanto, encontrar estrategias novedosasEl desarrollo de estas moléculas semiconductoras ha sido el objetivo de muchos científicos en todo el mundo. Pero, por lo general, la síntesis de estas moléculas implica el uso de costosos catalizadores de metales raros. Esto no solo tiene como resultado un alto costo de fabricación, sino la posibilidad de que los catalizadores metálicos seancontaminado hace que el proceso sea desafiante.
Para este fin, en un nuevo estudio publicado en Edición internacional Angewandte Chemie , un grupo de investigación de la Universidad de Okayama, que incluye al profesor Seiji Suga y al profesor asociado Koichi Mitsudo, desarrolló un sistema de reacción novedoso para sintetizar derivados de tienoaceno, componentes clave en la síntesis de semiconductores orgánicos. Los científicos se centraron en la construcción de carbono-azufre CSenlaces a través de la electrólisis orgánica, que es una reacción favorable al medio ambiente. El profesor Suga explica: "Nos centramos en los enlaces CS, ya que son abundantes y significativos en el campo de la ciencia farmacéutica y de materiales, como en ciertos antidepresivos y medicamentos antimicóticos".
Convencionalmente, los enlaces CS se construyen mediante un método llamado "acoplamiento cruzado catalizado por metales de transición", que requiere el uso de catalizadores de metales raros. Esto hace que la reacción sea costosa y, por lo tanto, inviable. Por lo tanto, en este estudio, los científicosse centró en un enfoque diferente, llamado "formación de enlace electroquímico de carbono-heteroátomo", que es una reacción ecológica que requiere condiciones leves. Aunque en el pasado se han informado varias reacciones de acoplamiento electroquímico de carbono-heteroátomo novedosas, estas reacciones nunca se habían utilizado parasintetizar tienoacenos hasta ahora. El profesor Suga dice: "En los últimos años, nos interesó el desarrollo de nuevos métodos para la síntesis de tienoacene, derivados de acene que tengan un buen historial en electroquímica orgánica y sean candidatos atractivos para materiales orgánicos útiles".
Una vez establecidas las bases de su estudio, los científicos cavaron más profundamente para encontrar nuevos métodos electroquímicos para la síntesis de tienoaceno. Descubrieron que la formación deseada del enlace CS se produjo sin problemas en presencia de un ion "bromuro", que actúa como un poderoso promotorde la reacción. Utilizando esta estrategia, los científicos sintetizaron con éxito tipos de derivados de tienoaceno llamados "derivados de tienoaceno con expansión π". Curiosamente, este estudio es el primero en informar la formación exitosa de enlaces CS para la síntesis de derivados de tienoaceno. El profesor Suga explica:"Nuestro estudio fue el primero en informar una reacción deshidrogenativa electrooxidativa para producir enlaces CS para los tienoacenos. Encontramos que el ion bromuro, que catalíticamente promueve la reacción como mediador de halógeno, es esencial para la reacción".
Este estudio ofrece la esperanza de que, en el futuro, las moléculas semiconductoras orgánicas se puedan producir utilizando una técnica rentable, sin la necesidad de utilizar catalizadores metálicos caros. El profesor Suga concluye: "La clave de esta investigación radica en el método de 'síntesis electroquímica ', que es una fuente de energía limpia y renovable ". A través de estos hallazgos, los científicos de la Universidad de Okayama esperan lograr una síntesis orgánica sostenible con un impacto mínimo en el medio ambiente. Por lo tanto, este estudio también es un paso significativo hacia el logro de la ONUobjetivos de desarrollo sostenible y, por lo tanto, promover un futuro mejor para la humanidad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Okayama . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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