Síntesis, caracterización química y estudio estructural de sistemas basados en heteropolianiones de wolframio y silicio o germanio y complejos de cobre con ligandos n4-tetradentados

Resum

Los polioxometalatos (POMs) constituyen una amplia familia de clústeres aniónicos formados por oxígeno y metales de transición de los primeros grupos (V, Nb, Ta, Mo, W). Estos compuestos muestran una gran versatilidad electrónica, topológica y reactiva, que hace que tengan aplicaciones en campos tan diversos como catálisis, medicina y ciencia de materiales. La química de POMs se ha visto enriquecida en los últimos años gracias a su funcionalización con complejos metalorgánicos para generar sistemas híbridos orgánico-inorgánico con propiedades y aplicaciones novedosas como efecto de la sinergia entre ambos componentes. Dentro de este contexto, para este trabajo se han utilizado POMs de estructura tipo Keggin como componentes inorgánicos, y más concretamente, POMs plenarios de tipo [XM12O40]4- y POMs monosustituidos de tipo [XM11CuO39(H2O)]6- (X = SiIV, GeIV; M = WVI). En cuanto a los bloques de construcción metalorgánicos, se han utilizado complejos de cobre(II) con los ligandos cíclicos tetraaminados 1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano (cyclam) y sus derivados di-y tetra-metilados 1,8-dimetil-1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano (DMC) y 1,4,8,11-tetrametil-1,4,8,11-tetraazaciclotetradecano (TMC), respectivamente. Estos ligandos coordinan los centros Cu(II) mediante cuatro átomos de nitrógeno, dejando libres las posiciones apicales. Esto posibilita que los complejos puedan coordinarse a diferentes bloques inorgánicos, y de este modo, generar redes de dimensionalidad variable. Con objeto de estudiar la influencia de anillos aromáticos en el empaquetamiento cristalino de estos compuestos, este trabajo se ha completado empleando complejos de cobre(II) con ligandos N-tetradentados abiertos que incluyen anillos piridínicos en su estructura (Cu-N2Py2). Los compuestos así obtenidos se han caracterizado químicamente mediante microanálisis elemental, espectroscopia FT-IR y Raman y termogravimetría. El estudio estructural de los mismos se ha llevado a cabo mediante termodifractometría y difracción de rayos X sobre monocristal. Además, en los compuestos derivados de POMs tipo Keggin y complejos metalorganicos Cu-N2Py2, se han podido estudiar transformaciones monocrital-monocristal promovidas por procesos de deshidratación reversible. Dichas transformaciones han podido ser monitorizadas mediante espectroscopia de Resonancia Paramagnética Electrónica.