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Científicos españoles y alemanes baten el récord de anillos de benceno

El pentaceno, por ejemplo –un miembro de esta familia con cinco anillos lineales–, está considerado como uno de los semiconductores orgánicos más importantes en la producción de dispositivos fotoelectrónicos, mientras que acenos de mayor tamaño presentan propiedades únicas que han fascinado a los científicos a lo largo de las últimas décadas.
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Fecha de publicació: 11/08/2017, 14:46 h | (55) veces leída
Los acenos son un tipo de moléculas (hidrocarburos aromáticos policíclicos) formadas por anillos de benceno (formas hexagonales basadas en carbono) unidos de forma lineal. A pesar de su simplicidad estructural estas estructuras han atraído una enorme atención debido a sus singulares propiedades electrónicas.
El pentaceno, por ejemplo –un miembro de esta familia con cinco anillos lineales–, está considerado como uno de los semiconductores orgánicos más importantes en la producción de dispositivos fotoelectrónicos, mientras que acenos de mayor tamaño presentan propiedades únicas que han fascinado a los científicos a lo largo de las últimas décadas.
Sin embargo, los acenos más largos son moléculas inestables, a las que no es posible acceder a través de fuentes naturales. La alternativa obvia es tratar de obtenerlas mediante síntesis química, pero esta aproximación se convierte en un desafío mayor conforme aumenta la longitud de la molécula que se pretende diseñar. No en vano, el nonaceno (nueve anillos ensamblados de manera lineal) era hasta la fecha el aceno más largo de cuantos se habían sintetizado hasta 2010.
Pero ahora, en un nuevo trabajo que saldrá a la luz próximamente en la revista Angewandte Chemie, científicos del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS) de la Universidad de Santiago (USC) y el Instituto de Ciencia de Materiales y Centro de Electrónica Avanzada de la Universidad Técnica de Dresde (TUD, en Alemania) han conseguido sintetizar el escurridizo decaceno, una molécula formada por la unión lineal de diez anillos de benceno. Se trata del aceno de mayor longitud jamás desarrollado.
A lo largo de esta colaboración, dirigida por los profesores Diego Peña (CiQUS) y Francesca Moresco (TUD), el equipo español preparó mediante química en disolución los precursores que posteriormente usarían los físicos alemanes para preparar la molécula final de decaceno sobre una superficie de oro y en condiciones de ultra-vacío, consiguiendo estabilizar este compuesto extremadamente reactivo. Como resultado del proceso. pudieron observar moléculas individuales de decaceno, obteniendo su visualización a través de una técnica de alta resolución: la microscopía de efecto túnel (STM).
Una hazaña de la investigación cooperativa en Europa
Los resultados de este trabajo demuestran que las colaboraciones entre químicos sintéticos y científicos especializados en superficies pueden conducir a la resolución de desafíos históricos en el ámbito de la química, como evidencia esta investigación.
El estudio ha sido desarrollado en el marco del proyecto europeo PAMS, orientado a la fabricación de dispositivos electrónicos a escala nanométrica. Sus autores se lo han dedicado a la memoria del profesor Erich Clar, considerado un pionero en el campo de la química de acenos.

Los acenos son un tipo de moléculas (hidrocarburos aromáticos policíclicos) formadas por anillos de benceno (formas hexagonales basadas en carbono) unidos de forma lineal. A pesar de su simplicidad estructural estas estructuras han atraído una enorme atención debido a sus singulares propiedades electrónicas.

El pentaceno, por ejemplo –un miembro de esta familia con cinco anillos lineales–, está considerado como uno de los semiconductores orgánicos más importantes en la producción de dispositivos fotoelectrónicos, mientras que acenos de mayor tamaño presentan propiedades únicas que han fascinado a los científicos a lo largo de las últimas décadas.

Sin embargo, los acenos más largos son moléculas inestables, a las que no es posible acceder a través de fuentes naturales. La alternativa obvia es tratar de obtenerlas mediante síntesis química, pero esta aproximación se convierte en un desafío mayor conforme aumenta la longitud de la molécula que se pretende diseñar. No en vano, el nonaceno (nueve anillos ensamblados de manera lineal) era hasta la fecha el aceno más largo de cuantos se habían sintetizado hasta 2010.

Pero ahora, en un nuevo trabajo que saldrá a la luz próximamente en la revista Angewandte Chemie, científicos del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS) de la Universidad de Santiago (USC) y el Instituto de Ciencia de Materiales y Centro de Electrónica Avanzada de la Universidad Técnica de Dresde (TUD, en Alemania) han conseguido sintetizar el escurridizo decaceno, una molécula formada por la unión lineal de diez anillos de benceno. Se trata del aceno de mayor longitud jamás desarrollado.

A lo largo de esta colaboración, dirigida por los profesores Diego Peña (CiQUS) y Francesca Moresco (TUD), el equipo español preparó mediante química en disolución los precursores que posteriormente usarían los físicos alemanes para preparar la molécula final de decaceno sobre una superficie de oro y en condiciones de ultra-vacío, consiguiendo estabilizar este compuesto extremadamente reactivo. Como resultado del proceso. pudieron observar moléculas individuales de decaceno, obteniendo su visualización a través de una técnica de alta resolución: la microscopía de efecto túnel (STM).

Una hazaña de la investigación cooperativa en Europa

Los resultados de este trabajo demuestran que las colaboraciones entre químicos sintéticos y científicos especializados en superficies pueden conducir a la resolución de desafíos históricos en el ámbito de la química, como evidencia esta investigación.

El estudio ha sido desarrollado en el marco del proyecto europeo PAMS, orientado a la fabricación de dispositivos electrónicos a escala nanométrica. Sus autores se lo han dedicado a la memoria del profesor Erich Clar, considerado un pionero en el campo de la química de acenos.

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