nanoquimica
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Horario: 07:00 - 09:30
UNIDAD 3
REACCIONES QUIMICAS.
MATERIA:
QUIMICA
INTEGRANTES.
OSCAR ARTURO LOPEZ CORDOVA
FELIPE CRUZ ARAGON
HERNANDEZ LOPEZ ALFREDO
FERNANDO ROJAS HERNANDEZ
JESUA CRUZ PACHECO
CARLOS GARCIA ESPINOSAhttp://quimica.laguia2000.com/quimica-cuantica/la-nanoquimica
4.7.6 NANO QUÍMICA (PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS NO CONVENCIONALES DE POLÍMEROS CATENANOS Y ROTAXANOS)
Un campo de investigación reciente y muy interesante es el de las máquinas moleculares. Inspirándose en la mecánica biológica, muchos han buscado formar sistemas moleculares enmovimiento para generar trabajo que promete tener muchas aplicaciones. De interés especial para estos propósitos son un tipo de moléculas llamadas Catenanos y Rotaxanos. Los Catenanos son estructuras formadas por la interconexión de dos o más macrociclos para formar una especie de cadena, con cada macro ciclos tomando el papel de un eslabón. Los Rotaxanos son estructuras con una molécula en formade mancuerna rodeada en el centro por un macrociclos.
Los primeros Catenanos y Rotaxanos fueron sintetizados en la década de 1960, pero no fue sino hasta hace unos años que se empezaron a considerar estas estructuras como posibles fuentes de una aplicación importante. Al principio, la síntesis de este tipo de estructuras era muy difícil ya que se utilizaban únicamente fuerzasintermoleculares e interacciones ácido-base para dirigir la reacción.
Sin embargo, en la actualidad ya no existen ese tipo de impedimentos ya que se han diseñado métodos de síntesis que incorporan metales de transición para dirigir la reacción. Uno de los metales más empleados para esto es el cobre en estado de oxidación.
Las estrategias más comunes consisten en formar un complejo confragmentos coordinantes acíclicos para luego cerrar los fragmentos mediante una reacción de sustitución u otro tipo de reacción. El centro metálico puede ser removido posteriormente formando una sal insoluble con otro ligante para obtener el catenano libre. La idea de producir motores moleculares con este tipo de estructuras proviene del estudio del mecanismo de la contracción muscular. En las célulasmusculares existen arreglos en forma de fibras, con un filamento de miosina rodeado de filamentos de actina. El movimiento ocurre por deslizamiento de los filamentos impulsado por la hidrólisis del ATP. Haciendo una analogía con esta función biológica, se han preparado estructuras moleculares que presenten este tipo de movimiento. Uno de los sistemas más prometedores son los polipirroles que permitendoblar un polímero sólido en una dirección u otra dependiendo de la corriente eléctrica aplicada. Los rotoxanos se basan en el mecanismo de los sarcómeros del músculo, y el ciclo central no permite que la cadena en forma de mancuerna se deslice completamente fuera del sistema.
Sin embargo un método químico interesante consiste en el intercambio de centros metálicos en un catenano. Para esto esimportante que los ciclos tengan varios átomos donadores. Es posible intercambiar un ion metálico con un número de coordinación por otro con mayor número de coordinación (por ejemplo Cu(I) y Zn(II)). Esto produce un movimiento de estiramiento y contracción.
Nanoquímica es una rama de la nanociencia relacionada con la producción y reacciones de nanopartículas y sus compuestos. Está relacionada conlas propiedades características asociadas con ensamblajes de átomos o moléculas sobre una escala que varía de tamaño de los bloques individuales hasta las del material aglomerado(desde 1 hasta 1000 nm1 ). A este nivel, los efectos cuánticos pueden ser significativos, teniendo así nuevas formas de llevar a cabo reacciones químicas. El profesor Geoffrey Ozin de la Universidad de Toronto es...
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