TERT-BUTYL 4-(AMINOCARBONYL)TETRAHYDROPYRIDIN-1(2H)-CARBOXYLAT CAS 91419-48-6

N-H- og C=O-grupperne i aminoformylgruppen kan danne N-H ···· O=C-hydrogenbindinger, hvis bindingsenergi (ca. 2-8 kcal/mol) er svagere end kovalente bindinger, men kan stabilisere gitterstrukturen gennem multi{{15}-effekt multi-center-synergistisk effekt. For eksempel, i et gitter svarende til forbindelsen 1,3,5-tris [3- (carboxyphenyl) oxamethyl] -2,4,6-trimethylbenzensyre (H3TBTC), er semi-rigide ligander arrangeret skiftevis i cis-, trans-, trans-, cis-, cis- og disfigurerede former oktaedriske nanokager, som er forbundet med et hydrogenbindingsnetværk for at danne en tredimensionel ramme. Selvom TBTC har forskellige strukturer, kan dets carbamoyl-hydrogenbindingsevne på samme måde drive molekylært lag eller søjlestabling.

Det konjugerede system af tetrahydropyridinring kan gennemgå π - π-stabling med aromatiske ringe eller π - elektronholdige grupper, hvilket forbedrer intermolekylære interaktioner. For eksempel i metalorganiske rammer (MOF'er) kan π - π-stablingen af ​​ligander og metalknuder regulere størrelsen af ​​gitterporer. Pyridinringen af ​​TBTC kan koordinere med andre aromatiske molekyler eller metalioner gennem en lignende mekanisme, der danner en gitterstruktur med en specifik porøsitet.

Det store volumen af ​​Boc-grupper kan introducere sterisk hindring og hæmme den uordnede stabling af molekyler. For eksempel, i væksten af ​​dolomit, optimerer den uordnede/ordnede struktur af lokal Ca ² ⁺ og Mg ² ⁺ gradvist gitterordenen gennem en opløsningsrepræcipitationsproces. Boc-gruppen af ​​TBTC kan inducere dannelsen af ​​lokalt ordnede regioner i det tidlige stadie af gittervækst på en lignende måde og efterfølgende opnå globalt ordnede gitter gennem dynamiske justeringer såsom temperatur og opløsningsmiddelpolaritet.

Opløsningsmidlers polaritet, dielektriske konstant og kogepunkt kan signifikant påvirke opløseligheden og intermolekylære interaktioner af TBTC. For eksempel, i polære opløsningsmidler såsom DMF og DMSO, kan hydrogenbindingsnetværket af TBTC svækkes, hvilket resulterer i, at molekylet eksisterer i monomer form; I ikke-polære opløsningsmidler, såsom toluen og hexan, forbedres intermolekylære hydrogenbindinger og π - π-stabling, hvilket fremmer gitterdannelsen. Derudover kan temperaturen regulere gittervæksthastigheden ved at ændre den molekylære termiske kinetiske energi. Ved lave temperaturer falder den molekylære kinetiske energi, og gittervæksten bremses, hvilket er befordrende for dannelsen af ​​enkeltkrystaller med færre defekter og højere orden; Høj temperatur kan accelerere gittervækst, men det er tilbøjeligt til at introducere defekter.

Introduktion af additiver (såsom ioniske væsker, overfladeaktive stoffer) eller skabelonmolekyler kan selektivt regulere gitterstrukturen af ​​TBTC. For eksempel kan kationer og anioner i ioniske væsker ændre den molekylære stablingstilstand ved at interagere med de polære grupper af TBTC; Overfladeaktive stoffer kan give nanoskala skabeloner til gittervækst ved at danne miceller eller mikrolotion. Derudover kan metalioner (såsom Zn ² ⁺, Cd ² ⁺) koordinere med amino- eller carbonylgrupperne i TBTC for at danne metalorganiske supramolekylære rammer (MOF'er), hvis gitterstruktur kan styres præcist af metalioners type og koordinationsmåde.

Udglødningsbehandling kan forbedre orden ved termodynamisk at drive gitterdefektreparation. For eksempel i væksten af ​​dolomit kan udsving i overmætning fremskynde opløsningsudfældningsprocessen og opnå gitterorden. På samme måde kan annealing af TBTC-gitteret (såsom gradvis opvarmning af det til en specifik temperatur og holde det) eliminere uordnede områder i gitteret og danne mere stabile krystalfaser. Derudover kan omkrystallisationsprocesser såsom opløsningsmiddelfordampning og afkølingskrystallisation optimere gittermorfologi og størrelse ved at kontrollere krystallisationshastigheden.