Rol de moleculas aromaticas como templates o SDAs en el proceso de formacion autoensamblada de MOFs

M. CELESTE BERNINI; ELENA V. BRUSAU; GRISELDA E. NARDA; NATALIA SNEJKO; ENRIQUE GUTIERREZ-PUEBLA; M. A. MONGE

Córdoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

UNC-AAIFQ

Introduccion. Los MOFs (Metal-Organic Frameworks), son compuestos cristalinos cuyas redes polimericas estan constituidas por iones metalicos (aislados o vinculados en clusters o unidades infinitas de distinta dimensionalidad) conectados mediante ligandos organicos unidos covalentemente dando estructuras 1D, 2D o 3D que presentan aplicaciones diversas en adsorcion de gases, catalisis, liberacion controlada de drogas, etc1. Por otra parte, es sabido que durante el proceso de auto-ensamblado, los agentes directores estructurales (SDAs) y los templates son cruciales para la sintesis de estructuras 3D porosas. Esta estrategia fue ampliamente utilizada en la sintesis de zeolitas2. Sin embargo, el uso de tales agentes en la sintesis de MOFs ha sido menos explorado, por lo que una distincion entre ambas funciones es tal vez mas sutil en este campo. El efecto template primario se produce durante el proceso de sintesis, cuando la molecula organica auxiliar se auto-incluye en la red mediante interacciones no covalentes y actua como un llenador de huecos, evitando la interpenetracion de la red. En cambio los SDAs dirigen la formacion de un determinado compuesto pero no necesariamente quedan incluidos en la estructura del mismo. Como objetivo de este trabajo se plantea estudiar las funciones de SDAs o templates de moleculas aromaticas (acido salicilico, acido acetilsalicilico, benceno y piridina) en la formacion de MOFs basados en el ligando succinato y Ho(III), explorando a su vez, el efecto de la generacion in situ del ligando por hidrolisis del acido succinilsalicilico. Resultados y Conclusiones. Bajo diferentes condiciones de sintesis hidrotermica se obtuvieron dos compuestos cuyas formulas son: [Ho2(C4H4O4)3(H2O)2].0.33(C7H6O3) (1) y [Ho2(C4H4O4)3(H2O)2] (2), pertenecientes al sistema triclinico y grupo espacial P-1. En el caso de 1 se verifica que las moleculas aromaticas actuan como templates determinando canales que representan un volumen libre del 21,5% del volumen de celda. Alli, tales moleculas quedan alojadas con una ocupacion parcial de 0,25-0,5 moleculas por formula. En el compuesto 2, las moleculas aromaticas no actuan como templates, ya que no quedan incluidas en la red, pero si lo hacen como SDAs, dado que su presencia en la mezcla de sintesis conduce a la formacion de 2 mientras que si estan ausentes se obtiene una fase de succinato diferente a 1 y 2. Se ha encontrado que el rol de las moleculas aromaticas varia de SDA a template a medida que se incrementa su concentracion.