NUEVO COMPLEJO DE RUTENIO (II) CATALIZADOR DE OXIDACIÓN DE AGUA. SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA Y ESTUDIOS CINÉTICOS

DOMINGUEZ, SOFÍA E; FAGALDE, FLORENCIA

Rosario

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

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción En esquemas de fotosíntesis artificial es clave la oxidación de agua, reacción que requiere de catalizadores capaces de acumular múltiples equivalentes de oxidación a bajos potenciales. Dentro de los metales de transición, los acuo-complejos de polipiridinas de Ru(II) pueden catalizar esta reacción. Conocer los mecanismos y los factores que influyen es fundamental para el desarrollo de catalizadores eficientes. Objetivos Sintetizar y caracterizar mediante técnicas fisicoquímicas el complejo mononuclear [Ru(tptz)(bpy)(H2O)](PF6)2(tptz=2,4,6-tris(2-piridil)-1,3,5-triazina y bpy= 2,2’-bipiridina). Estudiar los mecanismos de reacción y su actividad como catalizador de oxidación de H2O. Resultados El complejo [Ru(tptz)(bpy)(H2O)](PF6)2  [RuII-OH2]2+, se sintetizó basándose en protocolos ya reportados1, utilizando un equipo de microondas, reduciendo así el tiempo de calentamiento en un 85% y minimizar el volumen de solvente. El acuo-complejo se realizó mediante análisis elementales, espectroscopías UV-visible y FTIR, voltamperometría cíclica y espectroelectroquímica. La cinética de oxidación de  [RuII-OH2]2+ se determinó a pH =1 con 3 equivalentes de CeIV como oxidante,  midiendo los espectros UV-visible en función del tiempo a l= 300 nm y utilizando un accesorio de "flutjo-detenido". En base a mecanismos reportados por Meyer y col.1 se propusieron las siguientes reacciones, con velocidades notablemente mayores que para compuestos similares. [RuII(tptz)(bpy)(H2O)]2+ ® [RuIV(tptz)(bpy)(O)]2+ + 2H+ + 2e- [RuIV(tptz)(bpy)(O)]2+ ® [RuV(tptz)(bpy)(O)]3+ + e- [RuV(tptz)(bpy)(O)]3+ + H2O ® [RuIII(tptz)(bpy)(OOH)]2++ H+ Con la adicion de un equivalente de CeIV, la especie [RuIII-OOH]2+ continua reaccionando y se produce el desprendimiento de O2. Para comprobar su actividad como catalizador, se midió el O2 generado en condiciones catalíticas (exceso de CeIV ). Por otra parte, sin adicionar el oxidante, se encontró que [Ru-OOH]2+ es inestable y regenera [Ruii-OH2]2+ en un tiempo mayor que el reportado para complejos similares, por lo cual se presume que tptz estabilizaría dicha especie intermediaria. Conclusiones Se sintetizó y caracterizó un nuevo complejo polipiridínico de Ru(II) que presenta actividad como catalizador de oxidación de agua.