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26/04/2019

Diseño de nuevos compuestos de Cu (II) con ligandos carboxilatos y piridinas

design cu compounds
La síntesis y caracterización de diferentes materiales cristalinos y la biología sintética permiten obtener materiales porosos con diferentes metales, como el cobre (Cu) o el zinc (Zn). Un grupo de investigadores de la UAB ha estudiado la disposición estructural de los ácidos carboxílicos y aminas para diseñar nuevos compuestos de Cu (II) con ligandos carboxilatos y piridinas. Esto les ha permitido conocer tanto la estructura molecular y la supramolecular y por tanto, aumentar los conocimientos sobre el estado de la cuestión.

La química supramolecular es un campo de investigación emergente que tiene como finalidad obtener y analizar nuevos compuestos. Estos sistemas están formados por dos o más unidades moleculares, las cuales están conectadas entre sí por enlaces covalentes o por fuerzas intermoleculares débiles (enlaces de hidrógeno, fuerzas de van der Waals, interacciones electrostáticas, entre otras).

En los últimos años, la síntesis y caracterización de materiales cristalinos que presentan en su estructura enlaces covalentes ha generado un gran interés, en particular aquellos que tienen enlaces metal-carboxilatos. Este conjunto de compuestos está siendo determinante en el desarrollo de la química sintética con la finalidad de obtener materiales porosos con diferentes metales, como por ejemplo Cu y Zn.

Recientemente, nuestro grupo de investigación ha estudiado la importancia de los ácidos carboxílicos y diferentes aminas en la disposición estructural de los átomos en los compuestos.

En este trabajo, nuestra intención ha sido diseñar nuevos compuestos de Cu(II) con ligandos carboxilatos (XCCO-) y piridinas/pirazoles. Los resultados obtenidos indican la importancia del producto de partida en la nuclearidad del producto final (mononucleares, dinucleares). Hemos sintetizado y caracterizado seis compuestos, cuatro son monómeros y dos son dímeros. Todos los compuestos han sido obtenidos a partir de un único compuesto inicial [Cu(acetato)(XCOO)(metanol)]2. Estos seis compuestos han sido caracterizados por técnicas analíticas, espectroscópicas y por difracción de rayos-X en monocristal.

Este estudio nos ha permitido conocer tanto las estructuras moleculares como las supramoleculares, obteniendo redes 1D y 2D. Uno de los monómeros obtenidos presenta en su estructura tres moléculas de metanol y una molécula de agua. Estas cuatro moléculas están ocluidas y ocupan el 6.2% del volumen total de la celda. Si el compuesto se deja al aire pierde las moléculas de disolvente, pero desgraciadamente esta pérdida de disolvente colapsa la estructura y desaparecen los poros, esto provoca que este material no absorba nitrógeno.

Finalmente, para todos los compuestos se han registrado los espectros UV-Vis. Los espectros obtenidos se han analizado y comparados con los obtenidos por otros compuestos descritos en la literatura.


Figura 1. a) Vista del orden unidimensional de un compuesto. b) Estructuras moleculares de dos compuestos.

Josefina Pons Picart
Área de Química Inorgánica
Departamento de Química
Universitat Autònoma de Barcelona

Referencias

Article de referència

Francisco Sánchez-Férez, Miguel Guerrero, José A. Ayllón, Teresa Calvet, Mercè Font-Bardía, José Giner Planas, Josefina Pons. (2019). Reactivity of homoleptic and heteroleptic core paddle-wheel Cu(II) compounds. Inorganica Chimica Acta, 487, 295-306. DOI: 10.1016/j.ica.2018.12.025.

Referències complementàries

  1. J. M. Lehn, Chem. Soc. Rev. 36 (2007) 151-160
  2. B. Olenyuk, M. D. Levin, J. A. Witeford, J. E. Shield,  P.J. Stang, J. Am. Chem. Soc. 121 (1999) 10434-10435.
  3. J. Soldevila-Sanmartín, J. A. Ayllón, T. Clavet, M. Font-Bardía, C. Domingo, J. Pons, Inorg. Chem. Commun. 71 (2016) 90-93.
  4. M. Guerrero, S. Vázquez, J. A. Ayllón, T. Calvet, M. Font-Bardía, J. Pons, ChemistrySelect 2 (2017) 632-639.
  5. K. Hassanein, O. Castillo, C. J. Gómez-García, F. Zamora, P. Amo-Ochoa, Cryst. Growth Des. 15 (2015) 5485-5494.

 
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