Tetrathiafulvalene(TTF), CAS 31366-25-3, fórmula molecular C6H4S4, és un compost orgànic de sofre format substituint la posició 2,2' del fulvene per un àtom de sofre. Va ser sintetitzat per primera vegada per Wudl el 1970. El 1972, es va descobrir que la seva sal de clorur tenia una alta conductivitat. L'any següent, es va preparar la seva sal TCNQ i es va trobar que la conductivitat de la sal augmentava sobtadament per sota de la temperatura ambient, arribant a 10 ^ 4 ohm ^ (-1) cm ^ (-1) a 60 K, que és suficient per anomenar-se "metall orgànic". El 1979, es va descobrir més que la sal de Bechgaard [TMTSF] 2X (X és PF6-, AsF6-) a base de tetratiofulvene va ser el primer superconductor molecular preparat, cosa que va despertar un gran interès en aquest camp. Més de 10.000 publicacions científiques discuteixen el TTF i els seus derivats. Tot i que sembla ser un sistema planar de 14 π, no té conjugació cíclica i, per tant, no té aromaticitat. Es pot oxidar en cations de radicals lliures i cations dobles, ambdós són espècies termodinàmicament estables i aromàtiques.
|
Fórmula química |
C6H4S4 |
|
Missa exacta |
204 |
|
Pes molecular |
204 |
|
m/z |
204 (100.0%), 206 (9.0%), 206 (9.0%), 205 (6.5%), 205 (3.2%), 207 (1.2%), 208 (1.0%) |
|
Anàlisi elemental |
C, 35.27; H, 1.97; S, 62.76 |
|
|
|
Tetrathiafulvalene(TTF) i els seus derivats tenen propietats redox especials i excel·lents funcions òptiques, elèctriques i magnètiques, i s'han estudiat àmpliament en la química dels materials i la química supramolecular. La següent és una introducció detallada a les aplicacions específiques de TTF:
Aplicació de la Química dels Materials
1. Modificació d'elèctrodes i material de membrana L-B
El TTF i els seus derivats es poden utilitzar com a materials de modificació d'elèctrodes per modificar la superfície de l'elèctrode mitjançant reaccions químiques específiques o adsorció física, canviant així les propietats electroquímiques de l'elèctrode. Aquest elèctrode modificat té un valor d'aplicació potencial en camps com els sensors electroquímics, l'electrocatàlisi i l'emmagatzematge d'energia. A més, el TTF també es pot utilitzar per preparar materials de pel·lícula L-B, que tenen disposicions i orientacions moleculars específiques i es pot utilitzar per construir materials de pel·lícula ultra-fina amb funcions específiques.
2. Materials òptics no lineals
A causa de la seva estructura electrònica única i propietats òptiques, el TTF i els seus derivats poden servir com a materials òptics no lineals. Aquest tipus de material produirà efectes òptics no lineals sota una forta irradiació de llum, com ara la generació de segon harmònic, la generació de freqüències de suma i la generació de freqüència de diferència. Aquests efectes tenen àmplies perspectives d'aplicació en camps com la comunicació òptica, el processament òptic de la informació i l'emmagatzematge de dades òptiques.
3. Sensors d'ions positius i negatius
El TTF i els seus derivats tenen respostes selectives sensibles a cations i anions específics, el que els fa adequats com a sensors de cations i anions. Aquest tipus de sensor té un valor d'aplicació potencial en camps com el monitoratge ambiental, la biomedicina i la seguretat alimentària. Mitjançant el disseny de derivats TTF específics, es pot aconseguir una alta sensibilitat i detecció selectiva d'ions específics.
Aplicació de la Química Supramolecular
1. Material ferromagnètic orgànic
Una aplicació important del TTF i els seus derivats en la química supramolecular és com a blocs de construcció per a ferroimants orgànics. Els materials orgànics amb propietats ferromagnètiques es poden preparar mitjançant un disseny molecular específic i processos d'auto{1}}assemblatge. Aquest tipus de material té un valor potencial d'aplicació en camps com l'emmagatzematge magnètic i els sensors magnètics.
2. Compostos bifuncionals de coordinació
En unir TTF amb lligands específics, es poden preparar compostos amb funcions de coordinació dual. Aquests compostos tenen àmplies perspectives d'aplicació en catàlisi, reconeixement molecular, lliurament de fàrmacs i altres camps. Ajustant l'estructura i les propietats de TTF i lligands, es pot aconseguir una regulació precisa de les funcions compostes.
Aplicació de dispositius optoelectrònics
1. Díodes emissors de llum orgànics (OLED)
El TTF i els seus derivats tenen un valor d'aplicació potencial en el camp OLED. Mitjançant processos específics de disseny i síntesi molecular, es poden preparar derivats de TTF amb excel·lents propietats luminiscents. Aquests derivats es poden utilitzar com a materials per a la-capa d'emissió de llum o la capa de transport de forats dels OLED, millorant així l'eficiència lluminosa i l'estabilitat dels OLED.
2. Cèl·lules solars orgàniques
El TTF i els seus derivats també es poden utilitzar per a la preparació de cèl·lules solars orgàniques. Mitjançant processos de síntesi i disseny molecular específics, es poden preparar derivats de TTF amb excel·lents propietats de conversió fotoelèctrica. Aquests derivats es poden utilitzar com a materials de capa activa o de transport de càrrega per a cèl·lules solars, millorant així l'eficiència de conversió fotoelèctrica i l'estabilitat de les cèl·lules solars.
Aplicacions Biomèdiques
1. Lliurament de medicaments
Una aplicació important del TTF i els seus derivats en el camp biomèdic és com a transportadors de lliurament de fàrmacs. Mitjançant processos de síntesi i disseny molecular específics, es poden preparar derivats de TTF amb orientació específica i biocompatibilitat. Aquests derivats poden servir com a portadors de fàrmacs per aconseguir un lliurament i alliberament precisos de fàrmacs, millorant així la seva eficàcia i seguretat.
2. Agents d'imatge biològica
El TTF i els seus derivats també es poden utilitzar com a agents d'imatge biològic. Mitjançant processos específics de disseny i síntesi molecular, es poden preparar derivats de TTF amb excel·lents propietats de fluorescència. Aquests derivats poden servir com a sondes per a agents d'imatge biològic, utilitzats en camps com la imatge cel·lular i la imatge de teixits. Mitjançant l'observació dels canvis de senyal de fluorescència dels derivats de TTF, es pot aconseguir un seguiment en temps real-i una anàlisi quantitativa de molècules específiques en organismes.
Aplicacions catalítiques
1. Catalitzador de síntesi orgànica
El TTF i els seus derivats tenen aplicacions catalitzadores potencials en el camp de la síntesi orgànica. Mitjançant processos de síntesi i disseny molecular específics, es poden preparar derivats de TTF amb un excel·lent rendiment catalític. Aquests derivats poden servir com a catalitzadors de reaccions de síntesi orgànica, accelerant la velocitat de reaccions químiques específiques i millorant la selectivitat de la reacció. Ajustant l'estructura i les propietats dels derivats de TTF, es pot aconseguir un control precís del rendiment catalític.
2. Producció fotocatalítica d'hidrogen i reducció de CO2
En els darrers anys,tetratiafulvalètambé ha aconseguit progressos significatius en els camps de la producció d'hidrogen fotocatalític i la reducció de CO2. Mitjançant processos de síntesi i disseny molecular específics, es poden preparar derivats de TTF amb un rendiment fotocatalític excel·lent. Aquests derivats poden servir com a components actius dels fotocatalitzadors per promoure la producció d'hidrogen fotocatalític i les reaccions de reducció de CO2. Ajustant l'estructura i les propietats dels derivats de TTF, es pot aconseguir un control precís del rendiment fotocatalític. Per exemple, la unió de TTF a unitats acceptores d'electrons específiques pot generar catalitzadors amb excel·lents propietats de transferència de càrrega. Aquest catalitzador presenta una velocitat de transferència de càrrega més ràpida en el rang de llum visible i, reduint encara més el buit de banda, pot aconseguir una resposta a la llum visible. Aquest fotocatalitzador té un valor d'aplicació potencial en camps com la fotosíntesi artificial, la conversió d'energia i l'emmagatzematge.
Altres aplicacions
1. Reconeixement i separació molecular
A causa de la seva estructura i propietats úniques, el TTF i els seus derivats també es poden utilitzar per al reconeixement i la separació molecular. Mitjançant processos específics de disseny i síntesi molecular, es poden preparar derivats de TTF amb llocs de reconeixement i selectivitat específics. Aquests derivats poden interactuar específicament amb molècules específiques per aconseguir el reconeixement i la separació molecular. Aquest mètode té àmplies perspectives d'aplicació en anàlisis químiques, monitoratge ambiental, biomèdica i altres camps.
2. Interruptor de fluorescència redox
El TTF i els seus derivats també poden servir com a interruptors de fluorescència redox. Aquests compostos experimenten canvis en les propietats de fluorescència durant les reaccions redox, la qual cosa permet el seguiment-en temps real i l'anàlisi quantitativa de processos redox específics. Aquest interruptor de fluorescència redox té un valor d'aplicació potencial en camps com la detecció química i la biodetecció.
Compostos específics i exemples d'aplicació
1. Calixarenes de tetratiofulvalè (TTF calixarenes)
La introducció de grups TTF a l'estructura molecular dels calixarens pot dotar-los de noves propietats i aplicacions. Els calixarens TTF tenen propietats electròniques i reactivitat especials, i es poden utilitzar com a lligands per a complexos metàl·lics per participar en reaccions de química de coordinació. A més, els grups TTF també poden afectar les propietats de transport electrònic de les molècules aromàtiques en forma de tassa-, fent-les potencialment aplicables en dispositius electrònics. Mitjançant un disseny adequat, les calixarenes TTF també poden presentar propietats optoelectròniques, que es poden utilitzar per a la preparació de dispositius optoelectrònics. A causa de la seva estructura única, els calixarens TTF també poden experimentar interaccions específiques amb molècules específiques per al reconeixement i la separació molecular. A més, la introducció de grups TTF també pot dotar els calixarens d'un rendiment catalític, convertint-los en catalitzadors de reaccions de síntesi orgànica. Els calixarens TTF amb biocompatibilitat també es poden utilitzar en camps biomèdics com ara el lliurament de fàrmacs, agents de bioimatge, etc.
2. 2,3-dimetiltio-6-piridil-tetratiafulvalè (DMT-TTF-py)
DMT-TTF py és un derivat específic de TTF amb una estructura i propietats químiques específiques. Sintetitzant i caracteritzant aquest compost, es pot estudiar la resposta electroquímica de la seva interacció amb els protons d'hidrogen i la seva resposta espectral en dissolvents específics. A més, es poden dissenyar i sintetitzar complexos metàl·lics utilitzant DMT-TTF py com a lligand, i es poden estudiar les seves propietats redox i de coordinació. Aquest compost i els seus complexos tenen un valor potencial d'aplicació en camps com l'electroquímica, l'espectroscòpia, la catàlisi, etc.
3. Pt@Zn-TPY-CPG TTF
Pt@Zn-TPY-TTF CPG és un material de gel de polímer de coordinació basat en TTF. Combinant TTF amb derivats de TPY per formar un agent gelificant tetragonal de baix pes molecular (TPY-TTF LMWG) i després auto-assemblatge amb ions ZnII per formar gel de polímer de coordinació (CPG), es poden obtenir catalitzadors amb un rendiment fotocatalític excel·lent. Aquest catalitzador presenta una producció eficient d'hidrogen i una activitat de reducció de CO2 sota l'impuls de llum visible. Mitjançant l'espectroscòpia infraroja in situ i els estudis de teoria funcional de la densitat (DFT), es pot dilucidar el mecanisme pel qual els catalitzadors CPG regulen els passos de transferència de càrrega i la reducció de CO2 a CO/CH4. Aquest catalitzador té un valor potencial d'aplicació en camps com la fotosíntesi artificial, la conversió d'energia i l'emmagatzematge.
Tetrathiafulvalene, com a compost orgànic amb estructura i propietats especials, té àmplies perspectives d'aplicació en química de materials, química supramolecular, dispositius optoelectrònics, biomèdica, catàlisi i altres camps. Mitjançant processos específics de disseny i síntesi molecular, es poden preparar derivats de TTF i els seus materials compostos amb excel·lents propietats. L'aplicació d'aquests derivats i materials compostos en diversos camps promourà contínuament el progrés i el desenvolupament tecnològic en camps relacionats. En el futur, amb l'aprofundiment i l'expansió contínues de la recerca sobre TTF i els seus derivats, es descobriran i desenvoluparan més noves àrees d'aplicació. Mentrestant, també cal prestar atenció a l'impacte ambiental i als problemes de seguretat del TTF i els seus derivats per garantir la seva aplicació sostenible en diversos camps. Les seves propietats redox úniques, la seva adaptabilitat estructural i la capacitat de formar conjunts ordenats han permès avenços en conductivitat, emmagatzematge d'energia i detecció. A mesura que els investigadors continuen desbloquejant el potencial de TTF mitjançant estratègies innovadores de síntesi i hibridació, aquest humil compost de sofre està a punt per redefinir els límits de la ciència dels materials al segle XXI. Des de cables moleculars fins a sensors intel·ligents, el llegat de TTF és un testimoni del poder de la innovació interdisciplinària per transformar la química fonamental en tecnologies transformadores.
Etiquetes populars: tetrathiafulvalene cas 31366-25-3, proveïdors, fabricants, fàbrica, venda a l'engròs, compra, preu, a granel, en venda