Electronic and electrochemical properties of grid-type metal ion complexes (Fe+2 and Co2+) with a pyridine-pyrimidine-pyridine based bis(hydrazone)

Propiedades electrónicas y electroquímicas de complejos metálicos (Fe+2 y Co2+) tipo rejilla con una bis(hidrazona) con estructura piridina-pirimidina-piridina

Se reporta la síntesis de nuevos complejos metálicos de Co²⁺ y Fe²⁺ tipo rejilla que contienen como ligando orgánico una doble hidrazona altamente soluble en solventes orgánicos. Los datos obtenidos de resonancia magnética nuclear (RMN ¹H), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) y análisis elemental indican que los complejos adoptaron una estructura de tipo rejilla. Las propiedades electrónicas de las metalo-rejillas fueron analizadas a través de espectroscopía UV-Vis en cloroformo, metanol y diclorometano. Adicionalmente, se realizaron medidas de voltamperometría cíclica y voltametría de onda cuadrada en DMF. Los complejos exhibieron dos procesos de oxidación atribuidos al ligando orgánico y a varios eventos reductivos que comprometían al ligando y a los centros metálicos, por tanto, la interacción entre la naturaleza del ion metálico y la estructura del ligando fue analizada en detalle. Estos resultados representan un avance en la química de metalo-rejillas no solo por los escasos reportes de propiedades electroquímicas encontrados en la literatura, sino también por el diseño de nuevos ligandos hidrazónicos de alta solubilidad y fácil preparación.

Introducción

La química supramolecular fue definida por Jean-Marie Lehn (Premio Nobel de Química 1987) como "La química más allá de la molécula" (1-5), donde las interacciones no covalentes son las responsables de mantener unidas las entidades supramoleculares y de construir, mediante autoensamblaje, arquitecturas más complejas (1). En este sentido, la naturaleza y específicamente los sistemas biológicos han sido una gran inspiración para los químicos supramoleculares (6, 7) haciendo uso de las interacciones intramoleculares para replicar sistemas biológicos, para desarrollar nuevas aplicaciones en medicina (8), para diseñar y sintetizar sistemas de administración de fármacos (9), y para desarrollar máquinas moleculares (10), materiales autocurativos (11), entre otros (1, 5, 12).

Una de las interacciones más atractivas para la química supramolecular han sido las interacciones de coordinación metal-ligando y los sistemas receptor-huésped. Las investigaciones pioneras han sido desarrolladas por Pedersen y Cram en éteres corona (13, 14) y por Lehn en criptandos (15, 16). Se ha informado de sistemas metal-supramoleculares más elaborados, como los catenanos (17, 18), los nudos moleculares (19), las jaulas metálicas (20) y los metaloides (21). Estos últimos han despertado un gran interés en la comunidad científica por sus potenciales propiedades electrónicas y la posibilidad de exhibir fenómenos de cruce de espín que podrían convertirlos en dispositivos de almacenamiento de información y nanodispositivos magnéticos capaces de modular sus estados de espín por excitación térmica u óptica (24).