Multifuncionalidad en materiales moleculares basados en ligandos de tipo anilato

Resumen

Resumen Esta Memoria recoge el trabajo de investigación realizado en el ámbito de los polímeros de coordinación porosos multifuncionales. En este estudio hemos preparado nuevos compuestos utilizando iones lantanoides (Ln3+) y diferentes ligandos de tipo anilato. Como ligandos de tipo anilato hemos seleccionado los derivados de la 2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona, C6O4X22- con X = H, Cl, Br y NO2. Los compuestos obtenidos a partir de estos bloques de construcción se caracterizan por ser redes extendidas 2D con espacios entre las capas y cavidades hexagonales o rectangulares dentro de las capas para X = H, Cl y Br. En el caso de X = NO2, se han obtenido dímeros centro-simétricos con un ligando puente nitranilato. En esta Tesis doctoral se presentan las estructuras cristalinas de los compuestos que forman los lantanoides con cuatro ligandos derivados del anilato: (i) 2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona (dhbq)2- en el capítulo 1 (ii) bromanilato (C6O4Br2)2- en el capítulo 2 (iii) cloranilato (C6O4Cl2)2- en el capítulo 3 y (iv) nitranilato (C6O4(NO2)2)2- en el capítulo 4. A la vista de la estructura laminar de los compuestos de los capítulos 1-3 y de la presencia de moléculas de agua en las cavidades y entre las capas, hemos evacuado las moléculas de agua de cristalización para preparar materiales activos. Estos materiales son capaces de absorber agua para reconstituir el material original o bien otros disolventes para generar nuevos tipos estructurales. También hemos realizado un estudio de la capacidad de algunos de estos materiales activados para adsorber CO2. Los compuestos con el ligando nitranilato del capítulo 4 muestran luminiscencia gracias al ligando nitranilato y a los metales lantanoides. Las propiedades magnéticas muestran que todos estos materiales son paramagnéticos y que no presentan ningún acoplamiento, como era de esperar para este tipo de ligandos con metales lantanoides. Finalmente, se presenta el estudio de exfoliación de algunos de los compuestos laminares de los capítulos 1-3. Este estudio muestra que es muy sencillo realizar la exfoliación por vía húmeda, lo que ha permitido la preparación de nano-láminas muy homogéneas y regulares con espesores de unas pocas monocapas moleculares y dimensiones laterales de varias micras.