Síntesis, caracterización, estructura cristalina y cálculos DFT para el 4-([2,2ꞌ:6ꞌ,2ꞌꞌ-terpiridin]-4ꞌ-il) fenol

Synthesis, characterization, X-ray crystal structure and DFT calculations of 4-([2,2ꞌ:6ꞌ,2ꞌꞌ-terpyridin]- 4ꞌ-yl) phenol

La síntesis de derivados terpiridinicos (Tpy) se ha investigado ampliamente debido a su potencial para la conversión de energía solar. En este artículo se sintetizó y caracterizó el 4-([2,2ꞌ:6ꞌ,2ꞌꞌ terpiridin]-4ꞌ-il) fenol (TpyOH), a través de varias metodologías como la cristalografía de rayos X y herramientas computacionales. El análisis de rayos X de monocristal mostró que el TpyOH es plano, con ángulos diedros de 5,03° entre el piridinilo central y el anillo fenólico, con presencia de ángulos de 6,05 y 12,2º en la porción terpiridínica. En el cristal, las moléculas están unidas por enlaces de hidrógeno intermoleculares y mediante interacciones de apilamiento π-π. Utilizando cálculos DFT dependientes del tiempo (TD-DFT) y teniendo en cuenta el efecto de los disolventes, se investigaron y compararon los espectros de absorción y fluorescencia de TpyOH. Las energías de transición TD-DFT de S₀→S_n y S₁→S₀ concuerdan con los resultados experimentales. El análisis de orbitales moleculares de frontera mostró que la banda de absorción de baja energía corresponde a transferencia de carga intraligando (ICT); mientras que la banda de alta energía es común en las transiciones π-π* del resto Tpy. La emisión debido a la transición S₁→S₀ corresponde a ICT, con una contribución del 90% proveniente de transiciones HOMO→LUMO.

Introducción

Actualmente, las terpiridinas (Tpys) tienen una presencia muy importante en la literatura científica debido principalmente a sus propiedades optoelectrónicas y a su capacidad de coordinación (1-3). Las diferentes características de las Tpys vienen dadas por los tres anillos de piridina vecinos y su disposición espacial, que forman un espacio electrónico muy particular y cambiante. Como resultado, por ejemplo, las Tpys son capaces de formar compuestos de coordinación con varios metales de transición. Esto hace que las Tpys sean motivos muy prometedores en el desarrollo de nuevos materiales con alto potencial tecnológico como la fotovoltaica (4), los LED (5), las células solares (6-9) y las sondas quimiosensoras (10).

Este interés por los Tpys ha representado un esfuerzo considerable en el campo sintético. Se han estudiado ampliamente muchas metodologías para la síntesis de Tpys, como la reacción de (otts, Gameson, Sasaky, Stille crossz coupling, y la reacción de Kröhnke (11), siendo esta última la metodología más útil para sintetizar Tpys sustituidas por 4-arilo utilizando reactivos muy sencillos en condiciones factibles. La reacción de Kröhnke implica el uso de los arilzaldehídos apropiados y la 2-acetilpiridina para dar la correspondiente Tpy 4-sustituida en rendimientos moderados.