Síntesis de poli(1,1-ferrocenilenovinileno) mediante acoplamiento McMurry

Synthesis of Poly(1,1-ferrocenylenevinylene) via McMurry Coupling

Motivado por la influencia en las propiedades físicas y químicas de los materiales poliméricos causada por la inclusión de unidades organometálicas, el presente trabajo se centra en la síntesis y caracterización de un polímero conjugado organometálico de estructura similar al poli(p-fenilenvinileno) (PPV), en el que los grupos fenileno se sustituyen por unidades ferrocenileno en la cadena principal. El polímero, poli(1,1-ferrocenilvinileno), (PFV), se preparó mediante la reacción de acoplamiento McMurry del 1,1-ferrocenedialdehído como un sólido anaranjado y amorfo, insoluble tanto en disolventes polares como apolares. La caracterización del polímero se llevó a cabo empleando los siguientes métodos: espectroscopias infrarroja (FTIR) y Raman y análisis termogravimétrico (TGA).

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, el interés por los polímeros conjugados organometálicos ha aumentado considerablemente. Esto se debe principalmente a la diversidad de aplicaciones posibles: en dispositivos fotovoltaicos, diodos emisores de luz, imanes moleculares, sensores de gas, entre otros. Según la literatura, la incorporación de metalocenos en polímeros conjugados altera significativamente su estructura electrónica. Con 18 electrones en la capa de valencia, el ferroceno es el miembro más estable de la serie de los metalocenos. Puede oxidarse reversiblemente de forma electroquímica o por la acción de oxidantes débiles. El ferroceno puede considerarse un areno rico en electrones, con una reactividad superior a la del benceno. En Friedel-Crafts, por ejemplo, su reactividad puede alcanzar 106 veces la del benceno. Por tanto, se pueden preparar numerosos derivados a partir del ferroceno para construir diferentes estructuras utilizando este metaloceno. Entre las diversas clases de polímeros conjugados, destaca la familia de los poli(arilenovinileno)s (PAVs), cuyo representante más conocido es el poli(p-fenilenovinileno) (PPV). Ha resultado muy atractiva en la investigación relacionada inicialmente con dispositivos electroluminiscentes y, más recientemente, con células solares, transistores magnéticos y narices electrónicas. 

La combinación de la electroafinidad de los metales de transición con las propiedades electrónicas de los polímeros conjugados es una estrategia atractiva para generar polímeros híbridos, que combinan propiedades físicas, electrónicas y magnéticas favorables para diversas aplicaciones. La deslocalización electrónica a lo largo de la cadena polimérica puede aumentar la comunicación entre los centros metálicos, permitiendo un ajuste fino de las propiedades magnéticas y espectroscópicas para aplicaciones específicas. Los polímeros conductores que contienen ferroceno en la cadena principal suelen tener interesantes propiedades semiconductoras y magnéticas, así como fotoactividad, lo que permite obtener materiales nanoestructurados y materiales con sitios redox activos y características interesantes para aplicaciones en dispositivos ópticos, fotónicos y magnéticos.