Kluczowa różnica między kowalencyjnymi strukturami organicznymi i metaloorganicznymi polega na tym, że kowalencyjne struktury organiczne są strukturami z wiązaniami kowalencyjnymi, podczas gdy struktury metaloorganiczne są strukturami z wiązaniami koordynacyjnymi.
Szkielety kowalencyjne i metaloorganiczne to klasy związków o unikalnych właściwościach. Obie te klasy zawierają materiały, które są uznawane za organiczne związki stałe. Ogólnie rzecz biorąc, kowalencyjne struktury organiczne są związkami o właściwościach dwu- lub trójwymiarowych, podczas gdy szkielety metaloorganiczne są związkami o jedno-, dwu- lub trójwymiarowych właściwościach.
Co to jest kowalencyjna struktura organiczna?
Kowalencyjne struktury organiczne to dwu- lub trójwymiarowe organiczne bryły. Możemy je skrócić jako COF. Materiały te mają rozbudowane struktury z elementami budulcowymi, które są połączone ze sobą kowalencyjnymi wiązaniami chemicznymi. Te wiązania są silnymi wiązaniami kowalencyjnymi. Zwykle COF są strukturami porowatymi i krystalicznymi. Ponadto materiały te są wykonane z lekkich elementów; głównie wodór (H), bor (B), węgiel (C), azot (N) i tlen (O). Te lekkie pierwiastki chemiczne zwykle tworzą silne wiązania kowalencyjne. Niektóre typowe przykłady kowalencyjnej struktury organicznej obejmują diament, grafit i azotek boru.
Rysunek 01: Kowalencyjne ramy organiczne
Rozważając strukturę kowalencyjnego szkieletu organicznego, materiały te są strukturami porowatymi o charakterze krystalicznym i zawierają drugorzędowe bloki budulcowe. Te elementy budulcowe łączą się, tworząc strukturę okresową. Połączenie tych elementów budulcowych może prowadzić do powstania nieskończonej liczby organicznych struktur.
Istnieją różne zastosowania kowalencyjnych struktur organicznych, w tym magazynowanie wodoru, magazynowanie metanu, zbieranie szerokiego zakresu długości fal i fotonów ze światła, co umożliwia migrację energii, wychwytywanie węgla, elektrokatalizę itp.
Co to jest metalowo-organiczna struktura?
Metalowo-organiczne struktury to jedno-, dwu- lub trójwymiarowe organiczne bryły. Jest to klasa związków zawierających ciała stałe składające się z jonów metali lub klastrów, które są skoordynowane z ligandami organicznymi. Jest to podklasa koordynacyjnych materiałów polimerowych. Cechą szczególną tej klasy materiałów jest ich porowata struktura. Ligandy organiczne w tych strukturach są czasami nazywane „rozpórkami”.
Formalnie metaloorganiczny szkielet jest kompleksem koordynacyjnym z organicznymi ligandami mającymi potencjalne puste przestrzenie. Ta sieć koordynacyjna rozciąga się poprzez powtarzające się jednostki koordynacyjne w jednym wymiarze i istnieją powiązania poprzeczne między dwoma lub większą liczbą pojedynczych łańcuchów, które tworzą dwu- lub trójwymiarową strukturę.
Rysunek 02: Metalowa konstrukcja organiczna
Czasami pory pozostają stabilne podczas eliminacji cząsteczek gości, takich jak rozpuszczalniki, a pory te można również wypełnić innymi związkami. Ta właściwość sprawia, że te metalowe ramy organiczne są lepszymi miejscami do przechowywania gazów, a materiały te są również ważne w oczyszczaniu gazów, separacji gazów, katalizie, jako przewodzące ciała stałe i jako superkondensatory.
Wat jest różnicą między kowalencyjnymi strukturami organicznymi a metaloorganicznymi?
Kluczowa różnica między kowalencyjnymi strukturami organicznymi i metaloorganicznymi polega na tym, że kowalencyjne struktury organiczne są strukturami z wiązaniami kowalencyjnymi, podczas gdy struktury metaloorganiczne są strukturami z wiązaniami koordynacyjnymi. Poza tym, ogólnie, struktury kowalencyjne organiczne są związkami o właściwościach dwu- lub trójwymiarowych, podczas gdy szkielety metaloorganiczne są związkami o właściwościach jedno-, dwu- lub trójwymiarowych.
Ponadto azotek boru, grafit, diament itp. są przykładami kowalencyjnych struktur organicznych, podczas gdy kwas 1,4-benzenodikarboksylowy jest przykładem struktur metaloorganicznych.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między ramami kowalencyjnymi organicznymi i metaloorganicznymi.
Podsumowanie – Ramy kowalencyjne organiczne kontra metaloorganiczne
Szkielety kowalencyjne i metaloorganiczne to klasy związków o unikalnych właściwościach. Kluczową różnicą między kowalencyjnymi strukturami organicznymi i metaloorganicznymi jest to, że kowalencyjne struktury organiczne są strukturami z wiązaniami kowalencyjnymi, podczas gdy struktury metaloorganiczne są strukturami z wiązaniami koordynacyjnymi.
