Tesis doctoral de Miguel Cortijo Montes
La química de la coordinación se ha centrado tradicionalmente en el estudio de la reactividad, estructura y propiedades de compuestos moleculares. Sin embargo, en los último años, se ha dirigido también hacia el estudio de compuestos de naturaleza polímera. Estos compuestos, que se conocen como coordination polymers (cp) o metal-organic frameworks (mof), presentan propiedades fascinantes con potenciales aplicaciones en muy diversos campos como la electrónica, la catálisis heterogénea o en procesos de adsorción y separación. El diseño de materiales multifuncionales, como los imanes porosos puede ser de gran interés en la preparación de sensores magnéticos, imanes de baja densidad o en la preparación de sistemas para la separación magnética de aire. Sin embargo, la preparación de materiales tipo mof ferromagnéticos constituye un gran reto ya que, mientras que la porosidad requiere conectores largos entre los centros metálicos, el intercambio magnético se ve favorecido por la existencia de distancias cortas entre los mismos. No obstante, la estructura de los materiales tipo mof son más fácilmente modulables que las de otros materiales porosos tradicionales, como las zeolitas. En esta tesis doctoral se describe la síntesis y caracterización estructural de compuestos de coordinación de níquel moleculares y polímeros (monodimensionales, bidimensionales y tridimensionales). Además, se ha estudiado el comportamiento magnético de todos los compuestos, así como la adsorción de nitrógeno de los materiales porosos.Se ha utilizado níquel como centro metálico porque según su estado de oxidación y su geometría puede generar especies paramagnéticas. Además, tiene un precio asequible y su gran versatilidad permite preparar compuestos con muy diversas estructuras y propiedades. Se han elegido como ligandos orgánicos aniones carboxilato y aminas aromáticas ya que son adecuados para obtener complejos octaédricos de níquel(ii) paramagnéticos. Además, los ligandos carboxilato pueden presentar una gran variedad de modos de coordinación que hace que se puedan obtener estructuras y propiedades muy variadas.La síntesis ha sido llevada a cabo utilizando métodos convencionales por vía húmeda a temperatura ambiente y a reflujo, y métodos solvotermales en presencia y en ausencia de radiación microondas. El empleo de diferentes rutas sintéticas ha estado dirigido por los preceptos de la química sostenible en la medida de lo posible.Para la caracterización se han empleado numerosas técnicas entre las que cabe destacar la resolución estructural mediante difracción de rayos x en monocristal y a partir de difractogramas de polvo. También se han utilizado otras técnicas, como la espectroscopia ultravioleta, visible e infrarroja, análisis termogravimétrico o incluso en algunos casos se ha empleado la microscopía electrónica de barrido y de transmisión.Algunos de los resultados más destacables son la formación de estructuras monodimensionales con fuertes acoplamientos antiferromagnéticos que se han estudiado por dft y el método de simetría rota, o la presencia de interacciones ferromagnéticas a través de enlaces de hidrógeno y el estudio de cómo variaciones sutiles en estos enlaces dan lugar a diferentes comportamientos magnéticos; materiales bidimensionales donde las interacciones antiferromagnéticas y ferromagnéticas pueden ser moduladas por el tamaño de los ligandos, originando compuestos metamagnéticos con dos campos críticos; o la caracterización de vidrios de espín porosos que despejan el camino hacia la preparación de imanes porosos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Compuestos de coordinación de níquel con diferente dimensionalidad como materiales híbridos multifuncionales.«
- Título de la tesis: Compuestos de coordinación de níquel con diferente dimensionalidad como materiales híbridos multifuncionales.
- Autor: Miguel Cortijo Montes
- Universidad: Complutense de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 03/04/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Josefina Perles Hernáez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: mercedes Cano esquivel
- milagros Tomás lisbona (vocal)
- María pilar Amo ochoa (vocal)
- Elena Lalinde peña (vocal)