ההבדל העיקרי בין מסגרת אורגנית קוולנטית למסגרת אורגנית מתכתית הוא שמסגרות אורגניות קוולנטיות הן מבנים בעלי קשרים קוולנטיים ואילו מסגרות אורגניות של מתכת הן מבנים בעלי קשרי קואורדינציה.
מסגרות אורגניות קוולנטיות ומתכת הן סוגים של תרכובות בעלות תכונות ייחודיות. שתי המחלקות הללו מכילות חומרים המוכרים כתרכובות מוצקות אורגניות. באופן כללי, מסגרות אורגניות קוולנטיות הן תרכובות בעלות תכונות דו-ממדיות או תלת-ממדיות, בעוד שמסגרות אורגניות מתכת הן תרכובות בעלות תכונות חד-ממדיות, דו-ממדיות או תלת-ממדיות.
מהי מסגרת אורגנית קוולנטית?
מסגרות אורגניות קוולנטיות הן מוצקים אורגניים דו או תלת מימדיים. אנחנו יכולים לקצר אותם בתור COFs. לחומרים אלה יש מבנים מורחבים עם אבני בניין הקשורות זו לזו באמצעות קשרים כימיים קוולנטיים. קשרים אלו הם קשרים קוולנטיים חזקים. בדרך כלל, COFs הם מבנים נקבוביים וגבישים. יתר על כן, חומרים אלה עשויים מאלמנטים קלים; בעיקר מימן (H), בורון (B), פחמן (C), חנקן (N) וחמצן (O). יסודות כימיים קלים אלו יוצרים בדרך כלל קשרים קוולנטיים חזקים. כמה דוגמאות נפוצות למסגרת אורגנית קוולנטית כוללות יהלום, גרפיט ובור ניטריד.
איור 01: מסגרת אורגנית קוולנטית
כאשר בוחנים את המבנה של מסגרת אורגנית קוולנטית, חומרים אלה הם מבנים נקבוביים בעלי אופי גבישי ומכילים אבני בניין משניות.אבני הבניין הללו מתאספות ויוצרות מבנה תקופתי. השילוב של אבני הבניין הללו יכול להוביל ליצירת מספר אינסופי של מסגרות אורגניות.
ישנם שימושים שונים במסגרות אורגניות קוולנטיות כולל אחסון מימן, אחסון מתאן, קצירת מגוון רחב של אורכי גל ופוטונים מאור, המאפשרים נדידת אנרגיה, לכידת פחמן, אלקטרוקטליזה וכו'.
מהי מסגרת מתכת אורגנית?
מסגרות מתכת-אורגניות הן מוצקים אורגניים חד, דו או תלת מימדיים. זהו מחלקה של תרכובות המכילות מוצקים המורכבים מיוני מתכת או אשכולות המתואמים לליגנדים אורגניים. זהו תת-מחלקה של חומרי פולימר קואורדינציה. התכונה הספציפית של מחלקת החומרים הזו היא המבנה הנקבובי שלו. הליגנדים האורגניים במבנים אלה נקראים לפעמים "תמוכות".
פורמלית, מסגרת אורגנית מתכת היא קומפלקס תיאום עם ליגנדים אורגניים בעלי חללים פוטנציאליים.רשת תיאום זו משתרעת דרך ישויות תיאום חוזרות בממד אחד ויש קישורים צולבים בין שתי שרשראות בודדות או יותר שיוצרות את המבנה הדו או התלת מימדי.
איור 02: מסגרת אורגנית מתכת
לפעמים, הנקבוביות נשארות יציבות במהלך סילוק מולקולות אורחים כגון ממיסים וניתן למלא את הנקבוביות הללו גם בתרכובות אחרות. תכונה זו הופכת מסגרות מתכת אורגניות אלו למקומות אחסון טובים יותר עבור גזים, וחומרים אלו חשובים גם בטיהור גזים, הפרדת גזים, קטליזה, כמוצקים מוליכים וכקבלי-על.
מה הוא ההבדל בין מסגרת אורגנית קוולנטית למסגרת אורגנית מתכת?
ההבדל העיקרי בין מסגרת אורגנית קוולנטית למתכת אורגנית הוא שהמסגרות האורגניות הקוולנטיות הן מבנים בעלי קשרים קוולנטיים ואילו מסגרות אורגניות ממתכת הן מבנים בעלי קשרי קואורדינציה.חוץ מזה, בדרך כלל, מסגרות אורגניות קוולנטיות הן תרכובות בעלות תכונות דו-ממדיות או תלת-ממדיות ואילו מסגרות אורגניות של מתכת הן תרכובות בעלות תכונות חד-ממדיות, דו-ממדיות או תלת-ממדיות.
יתר על כן, בורון ניטריד, גרפיט, יהלום וכו' הם דוגמאות למסגרות אורגניות קוולנטיות בעוד חומצה 1,4-benzenedicarboxylic היא דוגמה למסגרות אורגניות של מתכת.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין מסגרת אורגנית קוולנטית למתכת אורגנית.
סיכום – מסגרת אורגנית קוולנטית לעומת מתכת אורגנית
מסגרות אורגניות קוולנטיות ומתכת הן סוגים של תרכובות בעלות תכונות ייחודיות. ההבדל העיקרי בין מסגרת אורגנית קוולנטית למתכת אורגנית הוא שהמסגרות האורגניות הקוולנטיות הן מבנים בעלי קשרים קוולנטיים ואילו מסגרות אורגניות ממתכת הן מבנים בעלי קשרי קואורדינציה.
