Abstrait

Congrès de chimie : 2019-Ordre à courte portée, nucléation et croissance cristallines dans les suspensions colloïdales liquides - Dieter M Herlach

 Dieter M. Herlach

 Vice-président de la Société allemande des sciences et de l'ingénierie des matériaux La chimie du graphène a connu une croissance rapide au cours de la dernière décennie et une large gamme de dérivés du graphène a été préparée. Néanmoins, seuls deux dérivés stoechiométriques sont actuellement connus : le graphène hydrogéné et fluoré (graphane et fluorographène). Par rapport au graphène, ces matériaux présentent des propriétés significativement différentes, par exemple une réactivité plus élevée ainsi que de grandes différences dans les propriétés physiques. Le fluorographène en particulier peut être utilisé comme substrat pour les réactions de substitution nucléophile, qui étendent considérablement les modifications chimiques possibles du graphène. Actuellement, la chimie des autres matériaux 2D commence à être explorée. Cependant, la chimie des matériaux 2D inorganiques comme les pnictogènes et les dichalcogénures de métaux de transition n'est pas bien connue et seules quelques procédures ont déjà été rapportées. Par rapport au graphène, de nouveaux protocoles de synthèse doivent être appliqués car la chimie de ces matériaux est extrêmement variable. Dans le cas des dichalcogénures de métaux de transition, la formation de la liaison MXC (M est un métal, X est un chalcogénure quelconque) peut être utilisée comme point de départ pour explorer leur chimie et pour une dérivation ultérieure. La chimie des pnictogènes en couches est sensiblement différente. Dans ce cas, diverses réactions, y compris la substitution nucléophile, peuvent être appliquées, cependant, la liaison via les fonctionnalités oxygène sur la surface du pnictogène est observée dans de nombreux cas. Le graphène est le seul type de carbone (ou de matériau solide) dans lequel chaque atome est disponible pour une réaction des deux côtés (en raison de la structure 2D). Les atomes sur les côtés d'une feuille de graphène ont une réactivité chimique particulière. Le graphène a le meilleur rapport d'atomes de bord de tous les allotropes. Les défauts dans une feuille augmentent sa réactivité chimique. La température de début de réaction entre le plan basal du graphène monocouche et l'oxygène gazeux est inférieure à 260 °C (530 K). Le graphène brûle à 350 °C (620 K). Le graphène est généralement modifié avec des groupes fonctionnels contenant de l'oxygène et de l'azote et analysé par spectroscopie infrarouge et spectroscopie de photoélectrons à rayons X. Cependant, la détermination des structures du graphène avec des groupes fonctionnels contenant de l'oxygène et de l'azote nécessite que les structures soient contrôlées. Contrairement à la structure 2D parfaite du graphène, les applications chimiques du graphène nécessitent des irrégularités structurelles ou chimiques, car le graphène parfaitement plat est chimiquement inerte. En d'autres termes, la définition d'un graphène parfait est différente en chimie et en physique. Des fragments solubles de graphène sont souvent préparés en laboratoire [ par modification chimique du graphite. Tout d'abord, le graphite microcristallin est traité avec un mélange acide de vitriol et d'eau forte. Une série d'étapes d'oxydation et d'exfoliation produisent de petites plaques de graphène avec des groupes carboxyles sur leurs bords. Ceux-ci sont convertis en groupes chlorure d'acide par traitement au chlorure de thionyle ; ensuite,Les analogues d'acides nucléiques sont des composés analogues (structurellement similaires) à l'ARN et à l'ADN actuels, utilisés en médecine et dans la recherche en biologie. Les acides nucléiques sont des chaînes de nucléotides, composées de trois parties : un squelette phosphate, un sucre pentose, soit du ribose, soit du désoxyribose, et une des quatre nucléobases. Un analogue peut avoir l'une de ces altérations. En général, les nucléobases analogues confèrent, entre autres, différentes propriétés d'appariement et d'empilement de bases. Les exemples incluent les bases universelles, qui peuvent s'associer aux quatre bases canoniques, et les analogues du squelette phosphate-sucre comme le PNA, qui affectent les propriétés de la chaîne (le PNA peut même former une triple hélice). Les analogues de macromolécules sont également appelés macromolécules xéno et représentent l'un des piliers de la xénobiologie, la conception de nouveaux types de biochimies alternatives soutenues par la vie. Les macromolécules artificielles comprennent les acides nucléiques peptidiques