2,4,6-Trimethyl-s-triazin jako stavební jednotka pro tvorbu kovalentních organických sítí (COF)

Abstract

Kovalentní organické sítě (COFs) se řadí mezi moderní polymerní materiály, které se vyznačují pravidelnou nadmolekulární strukturou, krystalinitou a porézním povrchem. Díky mimořádným elektronickým vlastnostem a definovanému poréznímu povrchu nacházejí tyto materiály uplatnění zejména v oblastech uskladňování plynů a elektrické energie, v separačních technologiích, katalytických procesech či v senzorických a (opto)elektronických zařízeních. Krystalické kovalentní sítě jsou připravovány polykondenzačními reakcemi mezi stavebními monomery majícími vhodnou symetrii, planaritu, rigiditu a počet reaktivních míst. Těmito kritérii je následně řízena topologie sítě, respektive tvar a velikost výsledných nanopórů ve 2D a 3D COFs. Krystalický charakter sítě je závislý především na míře reverzibility vlastních kondenzačních reakcí umožňující opravy strukturních defektů. Největší pozornost je v dnešní době věnována zejména kovalentním organickým sítím, které jsou spojovány olefinickou kovalentní vazbou. Díky tomu je u této nové generace COFs garantován účinnější vnitřní přenos náboje a delokalizace -elektronů. To má za následek mimořádné optoelektronické a magnetické vlastnosti těchto sp2c-COFs. Nepolarizovaný charakter spojovací C=C vazby dále vylepšuje i jejich chemickou stabilitu. 2,4,6 Trimethyl-s-triazin reprezentuje moderní stavební blok, který se v současnosti využívá pro přípravu nových sp2c-COFs, které nacházejí uplatnění v mnoha odvětvích materiálové chemie. V experimentální části je proto věnována pozornost syntéze sp2c-COFs vycházejících právě z monomerního 2,4,6-trimethyl-s-triazinu. Pro porovnání a lepší identifikaci sp2c-COFs byla připravena i série nízkomolekulárních analogů se stejným strukturním motivem. Tato analoga i finální kovalentní organické sítě byly charakterizovány dostupnými analytickými metodami.