Polímeros de Coordinación de Mn(II), Co(II), Zn(II) y Cd(II) con 1,4-ciclohexanodicarboxilato y ligantes auxiliares derivados de la 2,2´-bipiridina

Abstract

El presente trabajo busca la síntesis y análisis estructural de nuevos polímeros de coordinación, también denominados como estructuras metal-orgánicas (MOF por sus siglas en inglés), los cuales son compuestos metal-ligante que se extienden "infinitamente” en una, dos o tres dimensiones (1D, 2D o 3D) mediante enlaces covalentes coordinados. El ligante puente utilizado para elaboración de dichos polímeros, es el ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico (1,4-H2chdc), un ligante flexible que preferiblemente adquiere la conformación de silla del ciclohexano, generando a su vez 3 isómeros conformacionales, los e,e-trans-, a,a-trans- y el e,a-cis-. Uno de los principales intereses en la obtención de estos polímeros es el comportamiento estructural de las diferentes conformaciones que puede adquirir el ligante puente, 1,4-chdc, ya que el reactivo contiene la mezcla de cis- y trans-, por lo que el obtener monocristales de estos polímeros es fundamental para su determinación estructural. La obtención de uno de los tres isómeros posibles en cada polímero, que conlleve al diseño del motivo de en la unidad estructural de la red, es analizada al establecer una comparación entre diferentes ligantes derivados de la 2,2’-bipiridina, orientada en base al impedimento estérico que ejerce dicho ligante auxiliar. En este trabajo se empleó una estrategia sintética con el enfoque de “química verde” para la preparación de polímeros de coordinación [M(L)(1,4-chdc)]n [1, M = Mn(II); 2, M = Co(II); 3, M = Zn(II); 4, M= Cd(II)]; 1,4-chdc = 1,4-ciclohexanodicarboxilato; L = Ligantes derivados de la bipiridina; por el método de reacciones de auto-ensamble en solución, bajo condiciones ambientales de temperatura y presión. La cristalización de los compuestos se llevó a cabo por evaporación lenta del disolvente o por difusión de vapor. Estos polímeros fueron caracterizados por análisis elemental, espectroscopia de infrarrojo, análisis termogravimétrico y difracción de rayos X de monocristal. Adicionalmente, para algunos de ellos, se estudiaron sus propiedades magnéticas (polímeros de Co) y de fotoluminiscencia (polímeros de Cd).