Funzionalizzazione di allotropi del carbonio sp2 a partire da building block C-3 e C-6

La funzionalizzazione degli allotropi del carbonio ad ibridizzazione sp2 è uno degli hot research topics nella ricerca avanzata sui materiali. Il grafene, i nanotubi di carbonio e la grafite sono oggi grandemente studiati a causa delle loro eccezionali proprietà meccaniche ed elettriche. Essi sono in grado di migliorare sostanzialmente le proprietà dei materiali polimerici, a condizione che possano essere dispersi in modo uniforme. Alla luce di questo obiettivo, la funzionalizzazione degli allotropi di carbonio è un passo cruciale. In particolare, le reazioni chimiche sulla grafite sono adottate come mezzo per promuovere l'esfoliazione e preparare il grafene. Tuttavia, molte di tali reazioni chimiche implicano reagenti pericolosi o tossici e condizioni sperimentali problematiche. Questo lavoro ha avuto l'obiettivo di limitare l’impatto sintetico nelle nanotecnologie fornendo un protocollo di funzionalizzazione che preveda l’utilizzo di molecole innovative ottenute a partire da derivati del glicerolo. I derivati utilizzati per le funzionalizzazioni sono stati ottenuti attraverso sintesi green e ad alta resa.1,2 Il metodo di funzionalizzazione riportato in questo lavoro è adatto a tutte le famiglie di allotropi di carbonio sp2. Le molecole funzionalizzanti sono composti pirrolici (PyC). La sintesi dei pirroli è stata effettuata utilizzando come ammine dei derivati dal glicerolo, quali il serinolo e come composti α, δ dicarbonilici anche derivati dall’acido galattarico (noto anche come acido mucico). Le reazioni sono state condotte in assenza di solventi e catalizzatori. La funzionalizzazione è stata ottenuta semplicemente miscelando gli allotropi di carbonio e il composto pirrolico e fornendo energia termica. Le reazioni sono caratterizzate da una resa fino al 96%. La struttura dei substrati grafitici è rimasta sostanzialmente inalterata dopo la reazione