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Poliferrocenos

Estructura de un poli(1,1 ′ -ferroceno-silano). Los poliferrocenos son polímeros que contienen unidades de ferroceno . Se han estudiado las propiedades ópticas y eléctricas de l...

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Estructura de un poli(1,1 ′ -ferroceno-silano).

Los poliferrocenos son polímeros que contienen unidades de ferroceno . Se han estudiado las propiedades ópticas y eléctricas de los polímeros derivados del ferroceno. A pesar de casi medio siglo de investigación, los poliferrocenos aún no tienen aplicaciones comerciales.

Construcción

El biferroceno es la unidad más pequeña del poliferroceno.

El poliferroceno conceptual más simple es el poli(1,1′ - ferrocenileno ), que corresponde a una serie de moléculas de bis(fulvaleno)dihierro , pero con las unidades de fulvaleno desplazadas para enlazar las moléculas. Es extraordinariamente difícil fabricarlo puro, ya que incluso los oligómeros pequeños precipitan rápidamente de la solución formando una masa heterogénea . [ 1 ] Sin embargo, es posible obtener rendimientos de hasta ~80%, y el producto es un semiconductor de tipo p . [ 2 ]

Muchos poliferrocenos sustituidos con espaciadores se obtienen con relativa facilidad. La polimerización por apertura de anillo suele dar lugar a polímeros que contienen ferroceno en la cadena principal: por ejemplo, poli(1,1'-ferroceno-silano). [ 3 ] La oxidación de los polímeros resultantes puede convertir hasta la mitad de los sándwiches en iones ferrocinio, ya que la repulsión electrostática impide la oxidación de los metalocenos adyacentes. [ 4 ]

El ferroceno también puede unirse como unidad colgante (polímeros ferrocenilados, por así decirlo). [ 5 ]

Aplicaciones potenciales

Materiales conductores

El polivinilferroceno produce películas electroactivas que se han investigado como sensores de glucosa, [ 6 ] y recubrimientos anticarga para naves espaciales . [ 3 ]

Alto índice de refracción

Los poliferrocenos han despertado interés como polímeros de alto índice de refracción para recubrimientos antirreflectantes o diodos emisores de luz . [ 7 ] El poli(1,1'-ferroceno-silano)e, el poli(1,1'-ferroceno-fosfano) y los poliferrocenos con cadenas laterales de fenilo son polímeros con un índice de refracción inusualmente alto, con valores de hasta 1,74. Estos poliferrocenos muestran una buena capacidad de formación de películas. [ 8 ]

Resistencia del plasma

Los poli(ferroceno-dimetilsilanos) (PFS) son materiales de barrera prometedores en el grabado iónico reactivo asistido por plasma . Debido a la presencia de hierro y silicio en la cadena principal, el polímero demostró ser relativamente estable en comparación con los polímeros puramente orgánicos. Durante el grabado, se formó una fina capa de óxido que contenía hierro y silicio en la superficie del poli(ferroceno-dimetilsilano). [ 9 ]

Referencias

  1. ^ Santhini, Vijai M.; Stetsovych, Oleksandr; Ondráček, Martín; Mendieta Moreno, Jesús I.; Mutombo, Pingo; de la Torre, Bruno; Švec, Martín; Klívar, Jiří; Stará, Irena G.; Vázquez, Héctor; Starý, Ivo; Jelínek, Pavel (2020). "Síntesis en superficie de poliferrocenileno y sus propiedades de transporte eléctrico y conformacional monocatenario". Materiales funcionales avanzados . 31 (5) 2006391. doi : 10.1002/adfm.202006391 .
  2. ↑ Nguyen, Paul; Gómez-Elipe, Paloma; Manners, Ian (1999) [7 de diciembre de 1998]. "Polímeros organometálicos con metales de transición en la cadena principal". Chemical Reviews . 99. American Chemical Society: 1517. doi : 10.1021/cr960113u .
  3. 1 2 R. Resendes, A. Berenbaum, G. Stojevic, F. Jäkle, A. Bartole, F. Zamanian, I. Manners: Aplicación de poli(ferrocenos) de anillo abierto como recubrimientos protectores de disipación de carga para dieléctricos . En: Advanced Materials , 12(5), (2000), pp. 327-330, doi : 10.1002/(SICI)1521-4095(200003)12:5 < 327::AID-ADMA327 > 3.0.CO ; 2-L .
  4. ↑ Astruc, Didier. "¿Por qué el ferroceno es tan excepcional?". European Journal of Inorganic Chemistry . Wiley: 15. doi : 10.1002/ejic.201600983 .
  5. ↑ Rudolf Pietschnig: Polímeros con ferrocenos colgantes. En: Chemical Society Reviews. 45, 2016, p. 5216, doi : 10.1039/c6cs00196c .
  6. ↑ Cass, Anthony EG; Davis, Graham; Francis, Graeme D.; Hill, H. Allen O.; Aston, William J.; Higgins, I. John; Plotkin, Elliot V.; Scott, Lesley DL; Turner, Anthony PF (1984). "Electrodo enzimático mediado por ferroceno para la determinación amperométrica de glucosa". Analytical Chemistry . 56 (4): 667– 671. doi : 10.1021/ac00268a018 . PMID 6721151 . 
  7. ↑ Ian Manners: Poliferrocenilsilanos: metalopolímeros para aplicaciones electrónicas y fotónicas. En: Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. 4, 2002, p. S221, doi : 10.1088/1464-4258/4/6/356 .
  8. ↑ Vasilios Bellas, Matthias Rehahn: Sistemas poliméricos a base de poliferrocenilsilano. En: Angewandte Chemie Edición Internacional. 46, 2007, pág. 5082, doi : 10.1002/anie.200604420 .
  9. ↑ Rob GH Lammertink, Mark A. Hempenius, Vanessa Z.-H. Chan, Edwin L. Thomas, G. Julius Vancso: Poli(ferrocenildimetilsilanos) para aplicaciones de barreras de grabado iónico reactivo. En: Química de materiales. 13, 2001, pág. 429, doi : 10.1021/cm001052q .

Lecturas adicionales

  • Ian Manners (1996). "Polímeros y la tabla periódica: desarrollos recientes en la ciencia de los polímeros inorgánicos". Angewandte Chemie International Edition in English . 35 (15): 1602– 1621. doi : 10.1002/anie.199616021 .
  • Jürgen Falbe, Manfred Regitz (eds.): Römpp-Lexikon Chemie (en alemán), novena edición, vol. 5, PI-S, 1999, ISBN 3-13-735010-7, págs.  3449-3455.
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