Resumen de Nuevas redes metalorgánicas de Zn (II) con ligandos aminocarboxilato y derivados: estudio de la influencia de los grupos funcionales del ligando en la obtención de estructuras extendidas
Las redes metal-orgánicas, MOFs (Metal-Organic Frameworks), son una nueva clase de materiales cristalinos,1 cuya química ha despertado un gran interés en las dos últimas décadas.2,3 Los MOFs, son materiales híbridos compuestos de una parte orgánica y otra inorgánica. Estas especies, pueden dar lugar a estructuras supramoleculares porosas por lo que pueden presentar aplicaciones4 en diversas áreas como son la ciencia de materiales, nanotecnología,5 medicina o biología.6 Asimismo, podrían ser materiales con propiedades útiles en el campo de la absorción y separación selectiva de gases, catálisis selectiva, magnetismo y óptica no lineal.
El zinc es un metal muy adecuado para desarrollar nuevas redes con propiedades catalíticas. En cuanto a los ligandos orgánicos o espaciadores, los policarboxilatos han sido empleados con frecuencia como espaciadores en la síntesis de polímeros de coordinación. Asimismo los ligandos con grupos N- dadores han sido también ampliamente utilizados. Sin embargo existen muchos menos ejemplos de especies con conectores que contengan ambos tipos de grupos dadores a la vez. En este sentido, para este trabajo hemos seleccionado ligandos que poseen grupos O- y N- dadores dentro de la misma molécula, en particular derivados amino-carboxilatos En este trabajo se ha logrado la formación 16 nuevos complejos de Zn, la mayoría redes extendidas de diversa dimensionalidad (1D, 2D y 3D) empleando aminocarboxilatos como espaciadores. La estructura de las especies ha sido constatada por difracción de Rayos X de monocristal y se ha realizado un estudio exhaustivo de las redes formadas y de las interacciones no covalentes que presentan. Asimismo, se ha estudiado la topología subyacente en todas las redes obtenidas.
En el capítulo 1 se describen los resultados obtenidos cuando se emplean zinc como centro metálico y los ácidos 4-aminobenzocarboxílico (4-abaH) y 4-metilaminobenzocarboxílico (4-mabaH) como precursores de espaciadores. Empleando estos ácidos, se logró la formación de derivados 0D, 1D, 2D y 3D. En estas especies se observa una gran variedad de modos de coordinación del ligando aminobenzocarboxilato.
En el capítulo 2 se presenta el análisis y la descripción estructural de los compuestos obtenidos cuando se hacen reaccionar con una sal de zinc con los precursores de ligando acido 4-aminofenilacético (4-apaH), ácido 4-cianobenzoico (4-cbaH) y ácido 4-hidrazinobenzoico (4-hzbaH). En este caso, donde el espaciador empleado posee un alargamiento de uno de los grupos funcionales, GF-X-C6H4-GF, se obtiene preferentemente redes de mayor dimensionalidad, 2D ó 3D.
El capítulo 3, está enfocado a la preparación de redes extendidas con grupos amino o hidroxilo sin coordinar. Ambos grupos funcionales son motivos apropiados ya que pueden ser potencialmente modificados aplicando transformaciones químicas bien conocidas en síntesis orgánica. Además uno de los objetivos de este trabajo es el análisis del efecto de la presencia de grupos funcionales adicionales en el anillo del ligando. Por ello hemos estudiado como precursores de los espaciadores, los ácidos aminobenzoico estructuralmente relacionados: ácido 3,4-diaminobenzoico (3,4-dabaH), 3,5-diaminobenzoico (3,5-dabaH), 4-amino-3-hidroxibenzoico (4,3-ahbaH) y 3-amino-4-hidroxibenzoico (3,4-ahbaH), obteniéndose especies con el grupo amino no coordinado. Sin embargo en el caso de los compuestos donde la funcionalidad hidroxilo está presente en el ligando, se observa que este grupo limita la nuclearidad de los derivados obtenidos, dificultando la formación de estructuras extendidas, debido a la formación de fuertes interacciones intermoleculares consistentes en sintones tipo OH¿¿¿N.
