Tetrathiafulvalene(TTF), CAS 31366-25-3, molekylformel C6H4S4, er en organisk svovelforbindelse dannet ved å erstatte 2,2'-posisjonen til fulven med et svovelatom. Det ble først syntetisert av Wudl i 1970. I 1972 ble det oppdaget at kloridsaltet hadde høy ledningsevne. Året etter ble TCNQ-saltet tilberedt, og det ble funnet at ledningsevnen til saltet plutselig økte under romtemperatur, og nådde 10 ^ 4 ohm ^ (-1) cm ^ (-1) ved 60K, noe som er tilstrekkelig til å bli kalt et "organisk metall". I 1979 ble det videre oppdaget at Bechgaard salt [TMTSF] 2X (X er PF6-, AsF6-) basert på tetratiofulven var den første molekylære superlederen fremstilt, noe som vakte stor interesse på dette feltet. Over 10 000 vitenskapelige publikasjoner diskuterer TTF og dens derivater. Selv om det ser ut til å være et 14 π plan system, mangler det syklisk konjugering og mangler derfor aromatisitet. Det kan oksideres til frie radikalkationer og dobbeltkationer, som begge er termodynamisk stabile og aromatiske arter.
|
Kjemisk formel |
C6H4S4 |
|
Nøyaktig messe |
204 |
|
Molekylvekt |
204 |
|
m/z |
204 (100.0%), 206 (9.0%), 206 (9.0%), 205 (6.5%), 205 (3.2%), 207 (1.2%), 208 (1.0%) |
|
Elementær analyse |
C, 35.27; H, 1.97; S, 62.76 |
|
|
|
Tetrathiafulvalene(TTF) og dets derivater har spesielle redoksegenskaper og utmerkede optiske, elektriske og magnetiske funksjoner, og har blitt mye studert i materialkjemi og supramolekylær kjemi. Følgende er en detaljert introduksjon til de spesifikke bruksområdene til TTF:
Anvendelse av materialkjemi
1. Elektrodemodifikasjon og L-B-membranmateriale
TTF og dets derivater kan brukes som elektrodemodifikasjonsmaterialer for å modifisere elektrodeoverflaten gjennom spesifikke kjemiske reaksjoner eller fysisk adsorpsjon, og derved endre de elektrokjemiske egenskapene til elektroden. Denne modifiserte elektroden har potensiell bruksverdi i felt som elektrokjemiske sensorer, elektrokatalyse og energilagring. I tillegg kan TTF også brukes til å fremstille L-B-filmmaterialer, som har spesifikke molekylære arrangementer og orienteringer og kan brukes til å konstruere ultra-tynne filmmaterialer med spesifikke funksjoner.
2. Ikke-lineære optiske materialer
På grunn av deres unike elektroniske struktur og optiske egenskaper, kan TTF og dets derivater tjene som ikke-lineære optiske materialer. Denne typen materiale vil produsere ikke-lineære optiske effekter under sterk lysbestråling, for eksempel generering av andre harmoniske, sumfrekvensgenerering og differansefrekvensgenerering. Disse effektene har brede bruksmuligheter innen felt som optisk kommunikasjon, optisk informasjonsbehandling og optisk datalagring.
3. Positive og negative ionesensorer
TTF og dets derivater har sensitive selektive responser på spesifikke kationer og anioner, noe som gjør dem egnet som kation- og anionsensorer. Denne typen sensorer har potensiell bruksverdi innen felt som miljøovervåking, biomedisin og mattrygghet. Ved å designe spesifikke TTF-derivater kan høy sensitivitet og selektivitetsdeteksjon av spesifikke ioner oppnås.
Anvendelse av supramolekylær kjemi
1. Organisk ferromagnetisk materiale
En viktig anvendelse av TTF og dets derivater i supramolekylær kjemi er som byggesteiner for organiske ferromagneter. Organiske materialer med ferromagnetiske egenskaper kan fremstilles gjennom spesifikk molekylær design og selv{1}}sammenstillingsprosesser. Denne typen materiale har potensiell bruksverdi i felt som magnetisk lagring og magnetiske sensorer.
2. Koordinasjon bifunksjonelle forbindelser
Ved å binde TTF med spesifikke ligander kan forbindelser med doble koordinasjonsfunksjoner fremstilles. Disse forbindelsene har brede anvendelsesmuligheter innen katalyse, molekylær gjenkjennelse, medikamentlevering og andre felt. Ved å justere strukturen og egenskapene til TTF og ligander kan presis regulering av sammensatte funksjoner oppnås.
Anvendelse av optoelektroniske enheter
1. Organiske lysdioder (OLED)
TTF og dets derivater har potensiell bruksverdi i OLED-feltet. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater med utmerkede luminescerende egenskaper fremstilles. Disse derivatene kan brukes som materialer for det lysemitterende laget eller hulltransportlaget til OLED-er, og forbedrer dermed lyseffektiviteten og stabiliteten til OLED-er.
2. Organiske solceller
TTF og dets derivater kan også brukes til fremstilling av organiske solceller. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater med utmerkede fotoelektriske konverteringsegenskaper fremstilles. Disse derivatene kan brukes som aktivt lag eller ladningstransportlagmaterialer for solceller, og forbedrer dermed den fotoelektriske konverteringseffektiviteten og stabiliteten til solceller.
Biomedisinske applikasjoner
1. Legemiddellevering
En viktig anvendelse av TTF og dets derivater i det biomedisinske feltet er som medikamentleveringsbærere. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater med spesifikk målretting og biokompatibilitet fremstilles. Disse derivatene kan tjene som medikamentbærere for å oppnå presis levering og frigjøring av legemidler, og dermed forbedre deres effektivitet og sikkerhet.
2. Biologiske avbildningsmidler
TTF og dets derivater kan også brukes som biologiske avbildningsmidler. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater med utmerkede fluorescensegenskaper fremstilles. Disse derivatene kan tjene som prober for biologiske avbildningsmidler, brukt i felt som celleavbildning og vevsavbildning. Ved å observere fluorescenssignalendringene til TTF-derivater kan man oppnå sann-tidsovervåking og kvantitativ analyse av spesifikke molekyler i organismer.
Katalytiske applikasjoner
1. Organisk syntesekatalysator
TTF og dets derivater har potensielle katalytiske anvendelser innen organisk syntese. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater med utmerket katalytisk ytelse fremstilles. Disse derivatene kan tjene som katalysatorer for organiske syntesereaksjoner, akselerere hastigheten på spesifikke kjemiske reaksjoner og forbedre reaksjonsselektiviteten. Ved å justere strukturen og egenskapene til TTF-derivater, kan presis kontroll av katalytisk ytelse oppnås.
2. Fotokatalytisk hydrogenproduksjon og CO2-reduksjon
De siste årene hartetrathiafulvalenehar også gjort betydelige fremskritt innen fotokatalytisk hydrogenproduksjon og CO2-reduksjon. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater med utmerket fotokatalytisk ytelse fremstilles. Disse derivatene kan tjene som aktive komponenter i fotokatalysatorer for å fremme fotokatalytisk hydrogenproduksjon og CO2-reduksjonsreaksjoner. Ved å justere strukturen og egenskapene til TTF-derivater, kan presis kontroll av fotokatalytisk ytelse oppnås. For eksempel kan binding av TTF til spesifikke elektronakseptorenheter generere katalysatorer med utmerkede ladningsoverføringsegenskaper. Denne katalysatoren viser en raskere ladningsoverføringshastighet i det synlige lysområdet, og ved å redusere båndgapet ytterligere, kan det oppnå synlig lysrespons. Denne fotokatalysatoren har potensiell bruksverdi innen felt som kunstig fotosyntese, energikonvertering og lagring.
Andre applikasjoner
1. Molekylær gjenkjennelse og separasjon
På grunn av sin unike struktur og egenskaper kan TTF og dets derivater også brukes til molekylær gjenkjenning og separasjon. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater med spesifikke gjenkjennelsessteder og selektivitet fremstilles. Disse derivatene kan interagere spesifikt med spesifikke molekyler for å oppnå molekylær gjenkjennelse og separasjon. Denne metoden har brede anvendelsesmuligheter innen kjemisk analyse, miljøovervåking, biomedisinsk og andre felt.
2. Redoks fluorescensbryter
TTF og dets derivater kan også tjene som redoksfluorescensbrytere. Disse forbindelsene gjennomgår endringer i fluorescensegenskaper under redoksreaksjoner, noe som muliggjør sann-tidsovervåking og kvantitativ analyse av spesifikke redoksprosesser. Denne redoksfluorescensbryteren har potensiell bruksverdi i felt som kjemisk sensing og biosensing.
Spesifikke forbindelser og brukseksempler
1. Tetrathiofulvalene calixarenes (TTF calixarenes)
Å introdusere TTF-grupper i den molekylære strukturen til calixarenes kan gi dem nye egenskaper og bruksområder. TTF-kalixarener har spesielle elektroniske egenskaper og reaktivitet, og kan brukes som ligander for metallkomplekser for å delta i koordinasjonskjemi-reaksjoner. I tillegg kan TTF-grupper også påvirke de elektroniske transportegenskapene til kopp-formede aromatiske molekyler, noe som gjør dem potensielt anvendelige i elektroniske enheter. Gjennom passende design kan TTF calixarenes også vise optoelektroniske egenskaper, som kan brukes til fremstilling av optoelektroniske enheter. På grunn av sin unike struktur kan TTF-kalixarener også gjennomgå spesifikke interaksjoner med spesifikke molekyler for molekylær gjenkjennelse og separasjon. I tillegg kan introduksjonen av TTF-grupper også gi kalixarener katalytisk ytelse, noe som gjør dem til katalysatorer for organiske syntesereaksjoner. TTF-kalixarener med biokompatibilitet kan også brukes i biomedisinske felt som medikamentlevering, bioavbildningsmidler, etc.
2. 2,3-dimetyltio-6-pyridyl-tetratiafulvalen(DMT-TTF-py)
DMT-TTF py er et spesifikt TTF-derivat med en spesifikk kjemisk struktur og egenskaper. Ved å syntetisere og karakterisere denne forbindelsen, kan den elektrokjemiske responsen av dens interaksjon med hydrogenprotoner og dens spektrale respons i spesifikke løsningsmidler studeres. I tillegg kan metallkomplekser designes og syntetiseres ved å bruke DMT-TTF py som en ligand, og deres redoks- og koordinasjonsegenskaper kan studeres. Denne forbindelsen og dens komplekser har potensiell bruksverdi innen felt som elektrokjemi, spektroskopi, katalyse, etc.
3. Pt@Zn-TPY-TTF CPG
Pt@Zn-TPY-TTF CPG er et TTF-basert koordinasjonspolymergelmateriale. Ved å kombinere TTF med TPY-derivater for å danne tetragonalt lavmolekylært geleringsmiddel (TPY-TTF LMWG), og deretter selv-montering med ZnII-ioner for å danne koordinasjonspolymergel (CPG), kan katalysatorer med utmerket fotokatalytisk ytelse oppnås. Denne katalysatoren viser effektiv hydrogenproduksjon og CO2-reduksjonsaktivitet under synlig lysdrift. Gjennom in situ infrarød spektroskopi og tetthetsfunksjonsteori (DFT) studier, kan mekanismen som CPG-katalysatorer regulerer ladningsoverføringstrinn og CO2-reduksjon til CO/CH4 belyses med. Denne katalysatoren har potensiell bruksverdi innen felt som kunstig fotosyntese, energikonvertering og lagring.
Tetrathiafulvalene, som en organisk forbindelse med spesiell struktur og egenskaper, har brede anvendelsesmuligheter innen materialkjemi, supramolekylær kjemi, optoelektroniske enheter, biomedisinsk, katalyse og andre felt. Gjennom spesifikke molekylære design- og synteseprosesser kan TTF-derivater og deres komposittmaterialer med utmerkede egenskaper fremstilles. Anvendelsen av disse derivatene og komposittmaterialene på ulike felt vil kontinuerlig fremme teknologisk fremgang og utvikling innen relaterte felt. I fremtiden, med kontinuerlig utdyping og utvidelse av forskning på TTF og dets derivater, vil flere nye bruksområder bli oppdaget og utviklet. I mellomtiden er det også nødvendig å ta hensyn til miljøpåvirkningen og sikkerhetsspørsmålene til TTF og dets derivater for å sikre bærekraftig anvendelse på ulike felt.Tetrathiafulvalene, en gang en nysgjerrighet i laboratoriet, har dukket opp som en hjørnestein i organisk elektronikk og funksjonelle materialer. Dens unike redoksegenskaper, strukturelle avstemmingsevne og evne til å danne ordnede sammenstillinger har muliggjort gjennombrudd innen konduktivitet, energilagring og sensing. Ettersom forskere fortsetter å frigjøre TTFs potensial gjennom innovative syntese- og hybridiseringsstrategier, er denne ydmyke svovelforbindelsen klar til å redefinere grensene for materialvitenskap i det 21. århundre. Fra molekylære ledninger til smarte sensorer, TTFs arv er et bevis på kraften til tverrfaglig innovasjon i å transformere grunnleggende kjemi til transformative teknologier.
Populære tags: tetrathiafulvalene cas 31366-25-3, leverandører, produsenter, fabrikk, engros, kjøp, pris, bulk, til salgs