Transferencia de Energía NO VECTORIAL: una Estrategia Subestimada para la Construcción de Antenas Moleculares

ALEJANDRO CADRANEL; YAMAZAKI, SHIORI; KLEIMAN, VALERIA; LUIS M. BARALDO

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas

Introducción: Los fenómenos de transferencia de energía intramolecular fotoinducida han sido ampliamente estudiados, pues cumplen un rol fundamental en los procesos de conversión de energía. En esta área, la química de coordinación y supramolecular proveen las herramientas para unir uno o varios cromóforos a fragmentos actuadores, conformando las llamadas antenas moleculares. El diseño de este tipo de dispositivos moleculares ha estado dominado por el paradigma vectorial.[1] según el cual los niveles de energía de los distintos componentes del arreglo supramolecular (donores, puentes, aceptores) están sintonizados de manera que siguen un orden descendente desde el donor hacia el aceptor. Así, la transferencia de energía ocurre eficientemente en cascada, análogamente al mecanismo de hopping electrónico en los procesos de transferencia de cargas. Particularmente, dado un par donor-aceptor determinado, esta restricción energética limita el número de puentes que se pueden utilizar. En la frontera del acercamiento vectorial, Bignozzi ha preparado un esqueleto aproximadamente isoenergético de polipiridinas de rutenio, en el cual se verifica un proceso de transferencia de energía muy eficiente (kEnT ~ 1011 s-1) a través de sus cuatro unidades.[2] Sin embargo, esta última estrategia requiere propiedades estructurales que son raramente encontradas en bloques de construcción moleculares (ditópicos). Objetivos: En este contexto, proponemos un procedimiento alternativo, que implica puentes de alta energía y permite la utilización de un espectro más amplio de componentes del arreglo supramolecular. Informamos la síntesis y caracterización del sistema modelo [Ru(tpy)(bpy)(μ-CN)Ru(py)4(μ-NC)Cr(CN)5], que contiene una polipiridina de rutenio como donor y un fragmento hexacianocromato como aceptor, puenteados por una tetrapiridina de rutenio. Resultados: A pesar de que los estados MLCT centrados en el separador Ru(py)4 son más energéticos que los del donor y el aceptor, se observa un proceso de transferencia de energía eficiente con kEnT = 2,5 x 107 s-1. Conclusiones: Esto sugiere que la nueva estrategia propuesta para la construcción de antenas moleculares es viable. A su vez, sería posible aumentar el valor de la constate de transferencia de energía utilizando piridinas sustituidas en el puente. [1] a) Bignozzi, C. A.; Argazzi, R.; Chorboli, C.; Roffia, S.; Scandola, F., Coord. Chem. Rev., 111, 261-266, 1991. b) Chirboli, C; Indelli, M. T.; Scandola, F., Top. Curr. Chem., 257, 63-102, 2005. [2] Bignozzi, C.A.; Argazzi, R.; Garcia, C. G.; Scandola, F. Journal of the American Chemical Society, 114, 22, 8727-8729, 1992.