Mercoledì, 12 Giugno 2024 14:37

Riconoscimento Molecolare sulla Superficie Guidato dal Legame Calcogeno - Nuovo Articolo

I calcoli DFT rivelano che i dimeri molecolari osservati formarsi su una superficie d'oro sono legati da interazioni di legame calcogeno non covalente. I calcoli DFT rivelano che i dimeri molecolari osservati formarsi su una superficie d'oro sono legati da interazioni di legame calcogeno non covalente.

Le interazioni di legame calcogeno (ChBI) sono state ampiamente utilizzate per creare assemblaggi ordinati non covalenti in solidi e liquidi. Tuttavia, la loro capacità di progettare l’autoassemblaggio molecolare sulle superfici non è stata dimostrata.
In questo articolo, pubblicato su JACS Au, riportiamo la prima dimostrazione del riconoscimento molecolare sulla superficie governato esclusivamente dai ChBI: la microscopia ad effetto tunnel e i calcoli ab initio rivelano che un piridene calcogenazolo può subire dimerizzazione chirale non covalente sulla superficie Au (111) attraverso doppie interazioni Ch...N (Ch: Te,Se).

L'autoassemblaggio molecolare e il riconoscimento molecolare sono due concetti della chimica supramolecolare in cui le molecole si accoppiano attraverso interazioni non covalenti. Sulle superfici i legami idrogeno, la coordinazione dei metalli, i legami alogeni e le interazioni dipolo-dipolo, rivestono particolare rilevanza nella formazione di reti 2D altamente organizzate. Tuttavia non è stato ancora dimostrato che le interazioni del legame calcogeno, già utilizzate efficacemente nell’ingegneria dei cristalli, guidino l’autoassemblaggio molecolare sulle superfici.
In una collaborazione teorico-sperimentale che ha coinvolto ricercatori di fisica delle superfici di CNR-ISM e Università di Roma “Tor Vergata” e chimici organici dell’Università di Vienna, il riconoscimento molecolare guidato esclusivamente dal legame calcogeno è stato dimostrato per la prima volta in questo lavoro. Le misurazioni ad alta risoluzione e “bond resolved” effettuate al microscopio a effetto tunnel, rivelano che un derivato del piridene calcogenazolo subisce dimerizzazione chirale quando depositato sulla superficie dell'Au (111). I calcoli della teoria del funzionale della densità, comprese le analisi dell'indice delle interazioni non covalenti e l'analisi topologica della densità elettronica, dimostrano che i dimeri si legano attraverso interazioni doppie Te-N o Se-N non covalenti.
Questi risultati, potenzialmente, apriranno la strada alla progettazione e alla fabbricazione di nanostrutture supramolecolari precise su superfici con proprietà semiconduttrici personalizzate e nell'ingegneria dal basso verso l'alto di materiali supramolecolari monostrato 2D basati sul legame calcogeno.

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