Message

• Kimia senyawa aromatik melengkung

  Kimia senyawa aromatik melengkung

  read more

  Senyawa aromatik, seperti benzena, menunjukkan reaktivitas dan sifat fisiknya yang unik melalui aromatisitas, di mana elektron pi terkonjugasi secara luas dalam kerangka molekul planar. Oleh karena itu, planaritas molekul adalah salah satu aspek penting yang menentukan sifat molekul aromatik. Apa yang akan terjadi pada reaktivitas dan sifat fisik molekul aromatic apabila strukturnya melengkung, bengkok, atau tidak memiliki struktur planar? Dari rasa ingin tahu yang begitu sederhana, kami menyelidiki kimia senyawa aromatik bola "fullerene" dan senyawa berbentuk mangkuk "buckybowls". Secara khusus, buckybowl tidak hanya menunjukkan berbagai sifat unik karena struktur mangkuknya, tetapi juga dapat menjadi bahan unik yang memiliki fungsi baru, yang tidak dapat ditemui dalam senyawa aromatik planar. Kami berhasil dalam sintesis pertama "sumanene", salah satu struktur dari buckybowl. Saat ini kami mempelajari metode dan sifat sintetis baru dari berbagai buckybowl, dan mengembangkan bahan fungsional menggunakan buckybowl. Di sini tercantum contoh-contoh penelitian terbaru.

  • · Konstruksi struktur baru dan struktur supramolekul yang memiliki sumanene sebagai motif dan mempelajari sifat fisiknya.
  • · Metode sinteti; baru untuk membangun kerangka buckybowl, khususnya heterobuckybowl.
  • · Bahan novel menggunakan dua sisi intrinsik (karakteristik Janus) yang disebabkan oleh permukaan cekung dan permukaan cembung buckybowl.
  • · Preparasi logam koloidal yang dilindungi oleh turunan fullerene yang larut dalam air dan aplikasinya pada katalis dan material baru.

  

  

• Kimia nanopartikel logam

  Kimia nanopartikel logam

  read more

  Karakter logam sangatlah berbeda ketika ukuran logam dikecilkan dari keadaan curah ke ukuran nanometer (cluster). Sebagai contoh, emas adalah salah satu logam paling resisten (oksidasi udara) terhadap korosif. Oleh karena itu, emas dapat selama-lamanya bersinar dalam fase curahnya, tetapi emas ukuran nanometer menunjukkan aktivitas katalitik yang sangat tinggi terhadap oksidasi aerobik. Melalui fenomena ini, berbagai aktivitas katalitik dan sifat fisik yang tidak diketahui dalam fase curah, dapat ditemui dengan mengecilkan logam ke ukuran nanometer.
  Selain itu, nanopartikel logam campuran juga dapat direalisasikan dengan mencampur beberapa jenis logam dalam kadar tertentu. Nanopartikel logam campuran dapat menunjukkan aktivitas yang sangat berbeda dari logam tunggal. Kami dapat mengatakan bahwa kami riset ini seperti "alkimia" modern.
  Karena nanoclusters logam cenderung menggumpal untuk menjadi besar dan kembali ke fase curah, stabilisasi dengan zat pelindung sangatlah dibutuhkan. Kami menemukan bahwa jenis matriks pelindung dapat mengubah sifat cluster. Kami mempelajari dan mengembangkan katalis menggunakan nanopartikel logam baru yang nantinya kami harapkan dapat berkontribusi dalam kimia hijau (green chemistry), menggunakan berbagai polimer sintetik dan alami sebagai agen pelindung. Di sini tercantum contoh-contoh penelitian terbaru.

  • · Mengembangkan reaksi katalitik baru menggunakan katalis nanopartikel logam paduan, khususnya untuk reaksi yang sulit seperti aktivasi ikatan karbon-fluorin.
  • · Mengembangkan nanokatalis hijau praktis menggunakan berbagai polimer sintetik dan/atau alami seperti kitosan dan selulosa sebagai matriks pelindung.
  • · Menjelaskan fenomena dan interaksi pada antarmuka permukaan nanopartikel logam dan matriks pelindung dalam reaksi katalitik

  

  

• Dinamika bahan kristal organik

  Dinamika bahan kristal organik

  read more

  Kristal adalah zat di mana atom, molekul, dan ion secara terkemas secara teratur dalam keadaan padat. Misalnya, garam batu, kuarsa, permata seperti ruby dan safir merupakan sejenis kristal. Senyawa organik juga tersusun dengan pola berulang yang spesifik dalam keadaan kristal. Sifat kristal organik yang kaku menguntungkan untuk memunculkan sifat fisik, tetapi pada waktu yang bersamaan rapuh karena kurangnya fleksibilitas. Namun, baru-baru ini, kristal organik "dinamis" yang secara fleksibel dapat mengubah struktur mereka terhadap stimulus eksternal menarik perhatian besar. Misalnya, sistem yang mengubah warna emisinya saat merespons tekanan telah dipublikasikan.
  Baru-baru ini, kami telah menemukan serangkaian kristal organik dinamis yang secara reversibel menunjukkan perubahan struktural dinamis sambil mempertahankan keadaan kristal dengan menjebak/melepaskan molekul-molekul tamu seperti zat pelarut. Juga, beberapa kristal ini berubah warna dan struktur secara reversibel dengan pemanasan atau iradiasi cahaya. Kristal-kristal organik ini hanya terdiri dari senyawa organik yang sangat sederhana yang terhubung dengan interaksi antarmolekul lemah satu sama lain. Kami berharap dengan menerapkan modifikasi kimiawi pada kristal-kristal ini, kami dapat mengontrol karakteristik kristal tanpa mengubah sifat dinamis kristal. Contoh-contoh penelitian terbaru kami adalah sebagai berikut.

  • · Menjelaskan perubahan struktur berpori/tidak berpori pada kristal organik dinamis yang disertai dengan serapan/pelepasan pelarut.
  • · Studi tentang fenomena transisi struktur yang disebabkan oleh pemanasan dan/atau iradiasi cahaya kristal organik dinamis dan aplikasinya untuk bahan fungsional.
  • · Mengontrol karakteristik penyerapan molekul dengan modifikasi kimiawi.

  

  

• Kimia ablasi laser

  Kimia ablasi laser

  read more

  Dengan menyinari sinar laser ke antarmuka antara padat dan cair, zat penyusun pada permukaan padat dilepaskan secara eksplosif (ablasi). Hal Ini memungkinkan senyawa kimia yang sangat aktif dihasilkan dalam fase cair. Kami mencoba menerapkan metode ini untuk berbagai penelitian berdasarkan kimia organik dan material.
  Sebagai contoh, kami kimia ablasi laser dapat digunakan untuk menjelaskan mekanisme generasi zat-zat yang mirip dengan enzim primitif yang memegang kunci evolusi kehidupan di Bumi 4,3 miliar tahun yang lalu (disebut "Bumi Hadean"). Dalam penelitian ini, teknik ablasi laser digunakan sebagai pengganti efek radiasi pengion oleh reaktor nuklir alami yang ada pada saat itu. Kami menggunakan pirit murni (FeS₂）yang ada secara melimpah di Bumi Hadean sebagai target dan melakukan ablasi laser pirit di hadapan senyawa organik sederhana. Dengan menggunakan metode ini, model kompleks enzim-primitif dihasilkan dan dievaluasi reaktivitasnya.
  Selain itu, kami menyiapkan nanopartikel aktif dengan laser ablasi logam dan permukaan senyawa padat, dan mempelajari reaksi katalitiknya. Contoh nyata dari penelitian terbaru kami adalah sebagai berikut.

  • · Menjelaskan mekanisme pembentukan zat-zat yang mirip enzim primitif di lingkungan Bumi Hadean.
  • · Mengembangkan metode sintetik nanopartikel dengan distribusi ukuran selektif/morfologi selektif dengan ablasi laser pada logam dan permukaan senyawa padat di hadapan zat pelarut.
  • · Mengembangkan logam paduan baru menggunakan teknologi ikatan laser dan evaluasi reaktivitasnya.