Des chercheurs de l’Université de Nagoya ont synthétisé une molécule exclusive avec une propriété surprenante: elle peut absorber la lumière infrarouge proche. La molécule est composée uniquement d’atomes d’hydrogène et de carbone et offre des informations sur la fabrication de conducteurs organiques et de batteries. Les détails ont été publiés dans la revue Mother nature Communications.




Le chimiste organique Hiroshi Shinokubo et le chimiste organique physique Norihito Fukui de l’Université de Nagoya travaillent à la conception de nouvelles molécules intéressantes à l’aide de composés organiques ou contenant du carbone. En laboratoire, ils ont synthétisé un hydrocarbure aromatique appelé indacénoterrylène à substitution méthoxy. Cette molécule a une structure exclusive, automobile ses groupes méthoxy sont situés à l’intérieur plutôt qu’à sa périphérie.

Une stratégie de conception moléculaire révèle un hydrocarbure absorbant le proche infrarouge

« Au départ, nous voulions voir si cet hydrocarbure présentait des phénomènes nouveaux en raison de sa structure unique », explique Fukui.




Mais au cours de leurs recherches, les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient le convertir en un nouvel hydrocarbure en forme de bol appelé as-indacénoterrylène.

« Nous avons été surpris de constater que cette nouvelle molécule présente une absorption dans le proche infrarouge jusqu’à 1300 nanomètres », explique Shinokubo.

Ce qui est one of a kind à propos de l’as-indacénoterrylène, ce n’est pas qu’il absorbe la lumière infrarouge proche. D’autres hydrocarbures peuvent également le faire. L’as-indacénoterrylène est intéressant motor vehicle il le fait bien qu’il ne soit composé que de 34 atomes de carbone et 14 atomes d’hydrogène, sans contenir d’autres varieties d’atomes stabilisants à sa périphérie.

Lorsque les scientifiques ont effectué des mesures électrochimiques, des calculs théoriques et d’autres tests, ils ont découvert que l’as-indacénoterrylène était étonnamment steady et avait également un écart remarquablement étroit entre son orbitale moléculaire occupée la plus élevée (HOMO) et son orbitale moléculaire inoccupée la additionally basse (LUMO). Cela signifie que la molécule a deux sous-unités électroniquement différentes, une qui donne et une autre qui retire des électrons. L’écart étroit HOMO-LUMO facilite l’excitation des électrons dans la molécule.

« L’étude offre une ligne directrice efficace pour la conception d’hydrocarbures avec un espace HOMO-LUMO étroit, qui consiste à fabriquer des molécules avec des sous-unités coexistantes de donneurs d’électrons et de retrait d’électrons », explique Fukui. « Ces molécules seront utiles pour le développement de matériaux à l’état solide de nouvelle génération, tels que les conducteurs organiques et les batteries organiques. »

L’équipe prévoit ensuite de synthétiser d’autres hydrocarbures aromatiques absorbant le proche infrarouge sur la foundation des ideas de conception recueillis dans cette étude actuelle.