Carbon-Conjugated 2D-Covalent Organic Frameworks Based on Alternative D-A-D/A-D-A Systems with Exceptional Optoelectronic Properties
Project goals
The project proposes construction and investigation of novel group of organic materials called Covalent Organic Frameworks (COFs). In contrast to common linear conjugated molecules, these two-dimensional materials possess significantly enhanced and pronounced optoelectronic, magnetic and catalytic properties. The project focuses on new set of organic materials that will significantly affect the fields such as (non)linear optics, catalysis, environmental protection. The preparation of conjugated COFs includes Knoevenagel or aldol condensation between variously arranged aldehyde and a derivative with active methylene group. We propose a modular strategy that allows variation of the cavity size and shape as well as donor/acceptor arrangement of the particular knots. In this way, we can easily modulate the intramolecular charge-transfer and the resulting fundamental properties. The main collaborative idea of the project is construction of COFs in the group of Czech PI (F. Bureš) and their subsequent thorough investigation and perspective applications by the team of Indian PI (S. Bhattacharya).
Keywords
organic chemistryorganic electronicscovalent organic frameworkspush-pull
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
INTER-EXCELLENCE
Call for proposals
SMSM2019LTAIN
Main participants
Univerzita Pardubice / Fakulta chemicko-technologická
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-2066/2020-10
Alternative language
Project name in Czech
Konjugované 2D kovalentní organické konstrukce na bázi uhlíku a alternujících D-A-D/A-D-A systémů s výraznými optoelektronickými vlastnostmi
Annotation in Czech
Projekt navrhuje přípravu a studium nové třídy organických sloučenin zvaných kovalentní organické konstrukce (covalent organic frameworks, COF) v D-A-D/A-D-A uspořádání (D = donor, A = akceptor). Na rozdíl od běžných lineárních push-pull D--A systémů, navržené dvoudimenzionální materiály mají výrazně zvýšené a rozšířené optoelektronické, magnetické a katalytické vlastnosti. Projekt se zaměřuje na soubor nových molekul, které výrazně ovlivní obory, jako jsou organická elektronika, (ne)lineární optika, katalýza a ochrana životního prostředí. Příprava navržených konjugovaných COF zahrnuje Knoevenagelovu nebo aldolovou kondenzaci mezi aldehydy v různém uspořádání a deriváty s aktivní methylenovou skupinou. Navržena je modulární strategie, která umožňuje variaci velikosti kavity a tvaru, jakožto rozložení donorů/akceptorů v jednotlivých uzlech. Tímto lze dosáhnout změnu a ladění vnitřního přenosu náboje a základních optoelektronických vlastností každého COF derivátu. Hlavní myšlenka spolupráce mezi českým a indickým řešitelem spočívá v konstrukci navržených COF materiálů (tým F. Bureše) a jejich zevrubná analýza a pokročilé moderní aplikace (tým S. Bhattacharyi).
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Over the years 2021-2022, a comprehensive series of covalent frameworks and model compounds was constructed. In total, 7 covalent frameworks and more than 20 model compounds that exhibit fluorescence and sensory properties have already been prepared. The results of the project were presented in the form of four scientific articles, four bachelor's and two diploma thesis and several contributions at (inter)national conferences.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 1, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-MSM-LT-U
Data delivery date
Jun 30, 2023
Finance
Total approved costs
4,315 thou. CZK
Public financial support
4,315 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
4 315 CZK thou.
Public support
4 315 CZK thou.
0%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
OECD FORD
Organic chemistry
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022