Resumen de Mputations on endohedral metallofullerenes: functionalization, substitution, m-m bonding and properties
Los fullerenos son jaulas de carbono cerradas formadas por anillos pentagonales y hexagonales. Una de sus características más importantes es la posibilidad de modificarlos para alterar sus propiedades. En esta Tesis pretendemos arrojar algo de luz sobre aspectos como la funcionalización, la sustitución y el comportamiento de metales y clústers dentro de los fullerenos mediante estudios computacionales. La presente tesis se dividirá en cuatro apartados diferenciados. La primera parte se ha basado en la derivatización exoédrica. Hemos empezado analizando el mecanismo implicado en la formación en el particular caso del C2v(11188)C72Cl4. Luego, hemos llevado a cabo un amplio estudio de halogenación e hidrogenación sobre varios metalofullerenos concluyendo que podrían formarse en condiciones experimentales apropiadas, como lo confirman los experimentos. En la segunda parte, hemos evaluado la sustitución de átomos de carbono por boro y analizado sus estructuras electrónicas después de que el Sc3N@C80-xBx (x=1-3) y algunos productos de crecimiento fueron aislados y caracterizados mediante espectrometría de masas. Además, hemos estudiado porqué hay un cambio en las distribuciones de abundancia en la formación de M@C2n-1B y su relación con la transferencia de carga, así como evaluar el comportamiento de los metales encapsulados en las cajas. En la tercera parte, hemos estudiado la formación de fuertes enlaces covalentes U···U dentro de pequeñas cajas de fullereno, C2n≤50, además, de evaluar la posibilidad de formar este enlace en materiales de carbono 2D. En la última parte, el hallazgo de que el derivado de fullereno α-DTC70 se comporta mejor que el β-DTC70 como material de transporte de electrones nos lleva a evaluar su interacción con la superficie de perovskita MAPbI3. Además, hemos analizado las cajas Sc3N@Ih(7)C80, Sc3N@D3h(5)C78 y Sc3N@D3(6140)C68 después de encontrar que el Sc3N@D3(6140)C68 muestra un gran rendimiento como catalizador para la reacción de desprendimiento de hidrógeno.
