Разумные механохимические процессы с менее интенсивным внешним воздействием для их возможного применения

Journal of thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 90 (2007) 1, 107-113

Разумные механохимические процессы с менее интенсивным внешним воздействием для их возможного применения.

M. Senna

Faculty of Science and Technology, Keio University, Yokohama, 223-8522, Japan

Обзор дан на применение механической активации в разных робластях твердофазных процессов. В противоположенность в историческому развитию, ударение поставлено на то, чтобы дать механическую энергию так мало, как это возможно для того, чтобы определить где механическое воздействие необходимо.

Введение

В эру быстроразвивающихся технологий нанокомпозитов с различными новыми назначениями при одновременных внещних ограничения механохимическим процессам необходимо быть пересмотренными для приспособления к этим кажущимся противоречащим требованиям. Одним из наиболее важных пунктов является, очевидно, вложение как можно меньше вложение минимальной энергии, так как механическая активация является энергетически неэффективной и, следовательно, дорогой. С другой стороны, существуют некоторые шаги, которые механическое воздействие может осуществить гораздо лучше, чем любые другие процессы. Будучи под глубоким влиянием от ряда выдающихся книг [1-7] автор этой статьи тоже старался объединить связанные издания [8-14]. Еще более умные механохимиечские процессы изучаются в настоящем обзоре для тгго, чтобы соответствовать современным требованиям, упомянутым выше.

Не смотря на то, что механохимиеч, как считалось, является отбастью неорганической химии твердого тела вследствие исторических причин, молекулярные кристаллы оказались более чувствительными к механическому воздействию в результате количесво исследовательских работ в этой области увеличивается [15-21]. Химические реакции между органическими веществами, такими как аминокислоты, и металлами представляются в концепции координационной теории, где перенос заряда между металлом и лигандами играет основную роль [10]. Этот вид взаимодействий может открыть новый путь для керамических процессов [22,23].

Важность вынужденного нарушения симметрии и близкие контакты между разными частицами при механической нагрузке подчеркнуты в [15]. Для этих целей плотность энергии не играет основную важность. Наоборот, много других вещей, таких как временная развертка нагрузки, окружение или сосуществующие частицы играют более важную роль. Другая точка зрения это улучшение утилизации ресурсов с помощью рационального использования механической нагрузки [24.25].

Ярким примером исследований, основанных на наших собственных исследовательсвих работах проявляются от органических синтезов, материалах для микроэлектроники до прямых синтезов нано-структурированных материалов из природных ресурсов, под объединяющим лозунгом рационализации механохимии.

Органические синтезы.

Одним из основных препятствий для протекания твердофазной реакции является ограниченное цисло фронтов реакции, т.е. только на точках контакта между частицами разных реагирующих веществ. В твердофазных гость-хозяин комплексах, тем не менее, большое число молекул может быть связанны нековалентными связями, приводящих к образованию комплексов гость-хозяин. Простым примером является комплекс с переносом заряда (CTC) между гидрохиноном (донор электронов) и вензохиноном (акцептор электронов) [26, 27]. Фенолы [28, 29], нафтолы [30, 31] или 1-1’-би-2нафтол (BINOL) [32–34] могут работать как доноры электрона. В случае БИНОЛа, ароматические вещества, такие как бензол или антрацен включены в кристаллическую структуру СТС между BQ или БИНОЛом. Этот вид композитных кристаллов образуется непосредственно при твердофазном процессе. [32].

Реакция Дильса-Альдера начатая со стехиометрической  твердофазнойсмеси деметилантрацина (DMA) и п-банзохинона (BQ) была разумно катализирована добавлением малого количесва фенольных производных путем эндогенного образования эвтектических комплексов [35]. Основной механизм для образования эвтектических комплексов с водородными связями было посредничесво переносчика заряда с фенола на хинон из-за воздействием стерических помех алкильных групп представленных в фенолах [36].