Tesis
Intercalación de moléculas orgánicas en nitroprusiatos de metales de transición
Fecha
2017-11-08Registro en:
Avila García, YosuaN. (2017). Intercalación de moléculas orgánicas en nitroprusiatos de metales de transición. (Maestría en Tecnología Avanzada). Instituto Politécnico Nacional, Posgrado en Tecnología Avanzada, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Unidad Legaria. México.
Autor
Avila García, Yosuan
Institución
Resumen
El diseño, síntesis y caracterización de nuevos materiales es uno de los grandes
desafíos científicos y técnicos en este nuevo siglo debido a que se busca contar
con materiales con propiedades cada vez más específicas e innovadoras, con
potenciales aplicaciones en áreas como catálisis, en adsorción o separación de
gases, así como en procesos relacionados con la transferencia electrónica, la
fotoluminiscencia o en el campo de los sensores.
Uno de los bloques moleculares de mayor versatilidad en los materiales
inorgánicos son los cianometalatos de metales de transición debido a las
diversas tipologías que estos bloques pueden ofrecer, al constituir unidades
poliédricas. En este trabajo de tesis se ha utilizado la habilidad del grupo ciano
para unir átomos metálicos para la obtención de estructuras 2D y 3D. Los
complejos ciano con estructuras poliméricas pueden mimetizar a los minerales
que existen en la naturaleza y formar varios tipos de sistemas “huéspedanfitrión”,
por ello se convierten en una opción viable en el desarrollo de
sistemas modelos. Particularmente el anión nitrosilpentaciano [Fe(CN)5NO]2-
comúnmente conocido como ion nitroprusiato, puede actuar como unidad
puente entre centros de coordinación para dar lugar a una gran variedad de
estructuras multidimensionales.
Este trabajo de tesis se enfocó a la la intercalación de los ligantes orgánicos
piridina (Py), pirazina (Pz) y 1-metil-2-pirrolidona (1m2p) en nitroprusiatos de
metales de transición M[Fe(CN)5NO]·xH2O con M=Mn, Cd, Zn, Fe, Co, Ni,
Cu. La caracterización de estos nuevos materiales se llevó a cabo mediante las
técnicas de DR., IR, Raman, Uv-Vis, TG y magnetometría SQUID.
Se obtuvieron tres series de nuevos compuestos híbridos con fórmula
M(L)2[Fe(CN)5NO] (L= Py, Pz, 1m2p), los cuales no han sido reportados con
anterioridad. Los ligantes orgánicos se coordinaron a las posiciones axiales de
los centros metálicos externos. Los estudios magnéticos mostraron fenómenos
de espín crossover en los materiales con M=Fe para los ligantes orgánicos y
L=Py, Pz. ABSTRACT.
The design, synthesis and characterization of new materials is one of the great
scientific and technical challenges in this new century due to the search for
materials with increasingly specific and innovative properties, with potential
applications in areas such as catalysis, adsorption or separation of gases, as well
as in processes related to electronic transfer, photoluminescence or in the field
of sensors.
One of the most versatile molecular blocks in inorganic materials is the
transition metal cyanometalates due to the different typologies that these blocks
can offer, by forming polyhedral units. In this thesis, the ability of the cyan
group to join metallic atoms to obtain 2D and 3D structures has been used. Cyan
complexes with polymeric structures can mimic the minerals that exist in nature
and form several types of host-host systems, making them a viable option in the
development of model systems. Particularly the nitrosylpentacian anion
[Fe(CN)5NO]2- commonly known as nitroprusside ion, can act as a bridge unit
between coordination centers to give rise to a large variety of multidimensional
structures.
This thesis work focused on the intercalation of the organic ligands pyridine
(Py), pyrazine (Pz) and 1-methyl-2-pyrrolidone (1m2p) into transition metal
nitroprussiates M[Fe(CN)5NO]·xH2O With M = Mn, Cd, Zn, Fe, Co, Ni, Cu.
The characterization of these new materials was carried out using the techniques
of DR., IR, Raman, Uv-Vis, TG and SQUID magnetometry.
Three series of new hybrid compounds with formula M(L)2 [Fe(CN)5NO] (L =
Py, Pz, 1m2p) were obtained, which have not been previously reported. The
organic binders were coordinated to the axial positions of the outer metal
centers. Magnetic studies showed crossover spin phenomena in materials with
M = Fe for organic binders and L = Py, Pz.