INVESTIGADORES
DI SALVO Florencia
congresos y reuniones científicas
Título:
INGENIERIA CISTALINA DE SENSIBILIZADORES PARA FOTOSINTESIS ARTIFICIAL BASADOS EN BIS-FENILPIRIDINAS DE IRIDIO(III)
Autor/es:
ANA FOI; JUAN RODRIGUEZ SAMIA; DAMIAN E. BIKIEL; FABIO DOCTOROVICH; FLORENCIA DI SALVO
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Congreso; X Reunión Anual de la AACr; 2014
Institución organizadora:
AACr
Resumen:
La Ingeniería Cristalina se basa en el entendimiento de las interacciones intermoleculares en el contexto del empaquetamiento cristalino, para su utilización en el diseño de nuevos sólidos con propiedades físicas y químicas deseadas [1]. Dado que uno de los mayores desafíos actuales es el desarrollo de fuentes de energía limpia y sustentable, el diseño de sólidos con capacidad de emular el proceso fotosintético y convertir energía solar en química - resulta prometedor. La fotosíntesis artificial bioinspirada consiste en el diseño de sistemas sensibilizador/catalizador que imitan a la naturaleza en la forma modular del complejo enzimático fotosistema II. En general, estos sistemas contienen sensibilizadores moleculares que capturan la energía del sol y catalizadores que la utilizan para oxidar H2O a O2, pudiendo este ser este último utilizado luego como combustible [2]. Si bien los sistemas más extensamente estudiados son complejos derivados del [Ru(bpy)3]2+ [3], los análogos basados en complejos de [Ir(ppy)2L2]q (ppy = fenilpiridina) han ganado relevancia recientemente, dado que son capaces de modular la energía de excitación de forma muy eficiente y generar mayores valores de potencial de reducción frente a los complejos de Ru(II) [4]. En este trabajo, nuestro objetivo es llevar adelante el diseño racional de un sistema sensibilizador/catalizador basado en complejos de Ir(III). Asimismo, resulta necesario entender de forma precisa el proceso involucrado utilizando la combinación de datos de foto cristalografía y cálculos de DFT. Por ello, como primer paso es fundamental contar con cristales adecuados para realizar estudios de difracción de rayos X de monocristal (DRX). Mediante variaciones de las técnicas descriptas [4] hemos sintetizado tres potenciales sensibilizadores: [Ir(ppy)2PyCl]2+ (1), [Ir(ppy)2(dmapy)2]+ (2) y [Ir(ppy)2(carboxy)2]2- (3), donde Py = piridina, dmapy = 4,4'-dimetilamino-2,2'-bipiridina, carboxy = 4,4'-dicarboxi-2,2'-bipiridina. La caracterización de los complejos sintetizados mediante DRX de monocristal, indican que para 1 la interacción intermolecular más importante son las C-H...Cl, mientras que para 2 y 3 se evidencia la formación de unidades diméricas describiendo un arreglo columnar. La similaridad entre ambos arreglos supramoleculares está íntimamente vinculada con el tipo de interacciones que dominan el empaquetamiento cristalino, mayormente interacciones de tipo C-H...pi. Desde el punto de vista sintético, considerando que los catalizadores de Ir con los que se trabajará poseen carga +1, el complejo 2 será el más adecuado para proseguir en la búsqueda del sólido deseado, dada la posibilidad de co-cristalizar ambos componentes (sensibilizador y catalizador) de forma relativamente simple. Referencias [1] G.R. Desiraju. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9952-9967 [2] J.H. Alstrum-Acevedo, M. K. Brennaman, T. J. Meyer, Inorg. Chem. 2005, 44, 6802-27. [3] T. J. Meyer, Progress in Inorganic Chemistry; Wiley & Sons: New York, 1983; 389. [4] Cline, E. D., Bernhard, S. CHIMIA International Journal for Chemistry 2009, 63, 709-713.