Ученые из Японского института молекулярных наук (IMS) создали новый рецепт координационных полимеров. Работа опубликована в журнале Американского химического общества. Материалы с неспаренными электронами на двумерных сотовых решетках привлекли большое внимание ученых как потенциальные кандидаты для будущих спинтронных и фотонных устройств, а также электроники следующего поколения.

Координационный полимер на основе органических радикалов (КП) является одним из кандидатов в такие материалы. Он имеет структуру, содержащую атомы металла в центре повторяющейся последовательности органических радикалов. Сейчас подготовлено несколько КП на радикальной основе со структурой сотовой решетки. Однако глубокое исследование их функций и разработка материалов часто затруднены из-за их нестабильности и плохой кристалличности.

Радикалы — это атомы или молекулы с неспаренным электроном во внешней оболочке. Отсутствие спаривания с другим электроном делает его чрезвычайно реактивным с другими веществами, поэтому радикалы, как правило, очень недолговечны. Однако есть некоторые радикалы, которые долговечны даже в повседневных условиях температуры и давления. Эти стабильные радикалы демонстрируют электрические, магнитные и фотоэмиссионные свойства, аналогичные свойствам неорганических материалов, таких как металлы, оксиды и халькогениды.

Команда IMS разработала рецепт КП, которые долговечны в условиях окружающей среды. В нем используется совершенно новый органический радикал треугольной формы, трис (3,5-дихлор-4-пиридил) метильный радикал, или trisPyM. Он не только стабилен, но и проявляет фотолюминесценцию в растворе и твердом состоянии. Кроме того, объединив trisPyM с цинксодержащей молекулой Zn(II) и получив trisZn, ученые разработали стабильный, кристаллический и фотолюминесцентный КП на основе радикалов с двумерной сотовой структурой решетки.

TrisZn — это всего лишь доказательство концепции нашего рецепта, и множество радикальных КП в принципе можно получить, просто используя различные ионы металлов или металлические комплексные элементы. Я надеюсь, что некоторые из этих материалов найдут практическое применение или покажут беспрецедентные возможности, – Тетсуро Кусамото из IMS.