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III Simposio Mexicano de Química Supramolecular 2016
San Carlos Nuevo Guaymas, Son., México, del 27 al 29 de octubre de 2016.
INFLUENCIA DE EFECTOS PAR/IMPAR DEL ESPACIADOR EN EL
LIGANTE DE MACROCICLOS DINUCLEARES DE ORGANOESTAÑO
SOBRE LA CONFORMACIÓN, TOPOLOGÍA Y LAS DIMENSIONES DE
LA CAVIDAD
Höpfl, Herbert
[email protected]
Centro de Investigaciones Químicas, Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas, Universidad Autónoma
del Estado de Morelos, Av. Universidad 1001, Chamilpa, Cuernavaca 62209, Morelos, México.
RESUMEN
Ensambles metal-orgánicos han sido objeto de estudios intensos durante los últimos años
debido a sus aplicaciones en reconocimiento molecular y catálisis, entre otros.1 En este
contexto, nuestro grupo de investigación ha explorado la utilización de bloques de
construcción organometálicos con la expectativa de que la presencia de los grupos
orgánicos permita modificar variables importantes tales como la ácidez de Lewis del
metal, el número de coordinación, el impedimento estérico y la funcionalidad de la
cavidad.2
En continuación de un estudio previo,3 se ha preparado y caracterizado una serie de
complejos de diorganoestaño con base en ligantes tipo ditiocarbamato derivados de una
serie homóloga de amino ácidos alifáticos (Lx = S2CN(R)-(CH2)x-COO con x = 4-7 y
10-11; R = CH2Ph, CH2CHMe2). La caracterización estructural reveló la formación de
polímeros de coordinación 1D para los complejos metálicos con grupos alifáticos
pequeños como espaciador (x = 4) y macrociclos dinucleares para el resto de los
compuestos. Un análisis detallado de las estructuras moleculares en base en los datos
experimentales y cálculos DFT permitió demostrar que la conformación, la topología y las
dimensiones de la cavidad de los macrociclos están acopladas a efectos par-impar en
relación al espaciador alifático entre los grupos funcionales coordinantes del ligante.
R
S
R'
O
(CH2)n
N
S
Sn
Sn
S
O
R'
O
(CH2)n
n = 2,3,4,5,8,9
R'
O
R'
S
N
R
R=
-Ph
or
-CH2CH(CH3)2
R´ = Me, n-Bu, Ph
Agradecimientos a la UAEM y al CONACYT (proyecto No. 158098 y 229929) por los financiamientos recibidos.
REFERENCIAS
1. Cook, T. R.; Zheng, Y.-R.; Stang, P. J. Chem. Rev. 2013, 113, 734-777.
2. Hernández-Ahuactzi, I. F.; Cruz-Huerta, J.; Tlahuext, H.; Barba, V.; Guerrero-Alvarez, J.; Höpfl, H.
Cryst. Growth Des. 2015, 15, 829-847.
3. Cruz-Huerta, J.; Carrillo-Morales, M.; Santacruz-Juárez, E.; Hernández-Ahuactzi, I. F.; EscalanteGarcía, J.; Godoy-Alcantar, C.; Guerrero-Alvarez, J. A.; Höpfl, H.; Morales-Rojas, H.; Sánchez, M.
Inorg. Chem. 2008, 47, 9874-9885.
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San Carlos Nuevo Guaymas, Son., México, del 27 al 29 de octubre de 2016.
ROTORES MOLECULARES ESTEROIDALES: SÍNTESIS Y
CARACTERIZACIÓN EN ESTADO SÓLIDO
Rosa Luisa Santillan
[email protected]
Departamento de Química, CINVESTAV-IPN
RESUMEN
La química y propiedades de máquinas moleculares artificiales que presentan movimiento de
alguna de sus partes han sido ampliamente estudiadas. 1 Dentro de este campo de investigación,
nuestros estudios están dirigidos al diseño de rotores moleculares con movimiento de rotación de
los componentes moleculares en el estado sólido como los descritos por M. García-Garibay.2 Este
diseño combina un marco rígido creado por grupos voluminosos llamados estatores, que están
unidos covalentemente por grupos alquino a un fragmento denominado rotador. Uno de nuestros
enfoques para construir rotores moleculares con moléculas orgánicas se basa en el uso de
derivados esteroidales como estatores los cuales se sabe que producen sólidos cristalinos con
diferentes conformaciones en el estado sólido. La combinación de los rotadores 1,4-dietinilfenilen
con marcos esteroidales permiten alcanzar frecuencias rotacionales en estado sólido en el
intervalo entre kHz a MHz.3 Con el fin de controlar la flexibilidad conformacional también hemos
preparado y analizado rotores moleculares macrocíclicos di-esteroidales.4 Para determinar la
influencia de las modificaciones químicas en estatores sobre los procesos dinámicos en la red
cristalina se emplea la resonancia magnética nuclear en estado sólido (SS NMR) en particular la
RMN de 2H. El movimiento molecular local en rotores con una abundancia natural de isótopos
también puede ser investigado mediante el empleo de la técnica de polarización cruzada al ángulo
mágico (13C CPMAS). Recientemente hemos utilizado el análisis de anisotropía de
desplazamiento químico 13C (CSA); esta estrategia combinada con cálculos teóricos resulta de
gran utilidad para el estudio de procesos dinámicos de rotores moleculares con abundancia
natural, en los cuales no se obtienen cristales adecuados.
.
REFERENCIAS
1. (a) Vogelsberg, C. S.; Garcia-Garibay, M. A. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1892. (b) Balzani, V.; Credi
A.; Venturi, M. Molecular Devices and Machines, 2nd ed.; Wiley-VCH: Weinheim, 2008. (c) Kelly, T. R.
Molecular Machines. Topics in Current Chemistry; Springer: Heidelberg, 2005; Vol. 262. Chem., Int. Ed.
2000, 39, 3348.
2. (a) Z. Domínguez, T.-A.V Khuong, H. Dang, C.N. Sanrame, J. E. Nuñez, M. A. Garcia-Garibay. J. Am.
Chem. Soc. 2003, 125, 8827. (b) S.D. Karlen, M. A. Garcia-Garibay. Top. Curr. Chem. 2005, 262, 179.
3. B. Rodríguez-Molina, N. Farfán, M. Romero, J. M. Méndez-Stivalet, R. Santillan, M.A. Garcia-Garibay.
J. Amer. Chem. Soc. 2011,133, 7280.
4. D. Czajkowska-Szczykowska, B. Rodríguez-Molina, N.E. Magaña-Vergara, R. Santillan, J.W. Morzycki,
M. A. Garcia-Garibay. J. Org. Chem. 2012, 77, 9970
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DESARROLLO DE POLÍMEROS CONDUCTORES DE BAJO BAND
GAP Y SU APLICACIÓN EN CELDAS SOLARES ORGÁNICAS
M. Güizado-Rodríguez*1, V. Barba2, M. Rodríguez3, J. L. Maldonado3.
1
Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAp-IICBA) y 2Centro de Investigaciones
Químicas (CIQ-IICBA) de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM). Av. Universidad No.
1001, Col. Chamilpa, C.P. 62209, Cuernavaca, Morelos, México. 3Centro de Investigaciones en Óptica, A.C.
Loma del Bosque # 115, Col. Lomas del Campestre, C.P. 37150, León, Guanajuato, México.
RESUMEN
Desde hace algunos años, debido a la reducción de los combustibles fósiles hay un amplio
interés por encontrar fuentes alternas de energía (renovables, limpias y económicas) como
la energía solar, por lo que se han desarrollado celdas solares orgánicas (OPV) en las que
se busca obtener una mejor eficiencia de conversión de energía solar a energía eléctrica
(PCE). Estas celdas son de bajo peso, mecánicamente flexibles, fáciles de procesar y de
bajo costo.1 Actualmente, hay valores de PCE por arriba del 11 % debido a la combinación
de nuevos materiales y arquitecturas, lo cual indica un nivel de eficiencia aceptable para su
comercialización con ventajas de costo y flexibilidad con respecto a las celdas solares de
silicio.2
Estos avances se han realizado en grupos multidisciplinarios que trabajan en el desarrollo
de nuevos materiales, entendimiento de los procesos físicos involucrados, fabricación y
optimización de dispositivos con diferentes arquitecturas. Entre todos estos, la síntesis de
nuevos materiales constituye una parte esencial. Por lo anterior, en este simposio se
presentarán los avances que tenemos en el área de síntesis química, caracterización
fisicoquímica y evaluación en celdas solares de polímeros semiconductores de bajo band
gap con unidades alternantes donadoras y aceptoras, llamados polímeros D-A. Entre las
unidades aceptoras tenemos por ejemplo: benzoditiazol (BT), tienopirroldiona (TPD),
dicetopirrolpirrol (DPP) y tienotiofeno (TT) en combinación con las unidades donadoras:
benzoditiofeno (BDT), ciclopentaditiofeno (PDT), fluorenos (FD) entre otras.3 La síntesis
de los polímeros D-A se ha realizado principalmente a través de reacciones de arilación
directa, aunque se considera comparar con el acoplamiento de Stille y Suzuki-Miyaura.
Éstas son reacciones de acoplamiento utilizando un catalizador de paladio (Pdo) bajo
condiciones de calentamiento convencional y microondas. La síntesis química y
caracterización fisicoquímica (RMN, FT-IR, GPC, DSC-TGA, UV-vis, voltamperometría)
se ha efectuado en el IICBA de la UAEM y en el Centro de Investigaciones en Óptica,
A.C. (CIO). La caracterización electro-óptica y evaluación en celdas solares orgánicas
(OPV) se ha realizado en el CIO, utilizando una arquitectura de heterounión de volumen.
REFERENCIAS
1. S. –S. Sun, N. S. Sariciftci, Organic Photovoltaics, Mechanisms, Materials and Devices. CRC Press Taylor
and Francis Group, USA, 2005.
2. H. Kong, et al. Adv. Mater. (2016) 1.
3. a) H.-J. Jhuo, et al. J. Chin. Chem. Soc., 61 (2014) 115. b) T. Xu, L. Yu, Mat. Today 17 (1) (2014) 11.
* [email protected]
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