Metal citrate cubanes: Synthesis, characterization and properties

Abstract

La tesis, titulada "Cubanos Metálicos con el Ligando Citrato: Obtención, Caracterización y Propiedades," se basa en el estudio de compuestos conocidos comúnmente como cubanos, formados por el ligando citrato (tetra anión del ácido cítrico) y cobalto o manganeso. El trabajo se ha dividido en tres partes para una exposición más clara de los resultados obtenidos. En la primera parte se ha llevado a cabo un completo estudio de la unidad cubano. En él, aspectos importantes de dicha unidad tales como su estructura, quiralidad y topología de su periferia han sido descritos y comparados. Así mismo, se ha propuesto un sistema de nomenclatura para el sistema cubano con el objetivo de simplificar futuras descripciones de su estructura y coordinación y de unificar los resultados. Finalmente, se ha revisado y clasificado los modos de coordinación de las diferentes unidades cubano obtenidas así como los de los ejemplos previamente publicados. La segunda parte de la tesis se centra en el estudio de los cubanos de citrato y cobalto. Se ha comprobado que estos compuestos son capaces de comportarse como ¿Single Molecule Magnets¿ (SMMs), exhibiendo interesantes propiedades magnéticas. Se ha logrado la síntesis de una familia de compuestos relacionados entre sí que presentan diferentes dimensionalidades. El primer capítulo de esta parte es una introducción al magnetismo y a los SMMs desde una aproximación química. El capítulo 3 está dedicado al estudio de una pareja de compuestos relacionados a través de una trasformación reversible de monocristal a monocristal (SC-SC, por sus siglas en inglés). Ambas especies son moléculas discretas. Una de ellas presenta una estructura cristalina modulada. Los capítulos 4 y 5 constan de un conjunto de citrato-cubanos de cobalto con estructuras 2-D y 3-D respectivamente. Finalmente, la tercera y última parte de la tesis se centra en los compuestos de citrato y manganeso cuya unidad básica es el cubano. Estos compuestos, a pesar del evidente parecido estructural con los compuestos de cobalto, no presentan comportamiento de SMM. Sin embargo, se ha observado que son capaces de dar lugar a reacciones de pérdida y ganancia de agua de forma reversible en condiciones ambiente a pesar de tratarse de materiales no porosos. Además, este proceso tiene lugar manteniendo la cristalinidad de las muestras lo que nos ha permitido su estudio mediante difracción de Rayos X. Esto ha aportado valiosa información acerca del mecanismo que opera en cada caso. Así pues, el primer capítulo de esta parte es una introducción a la química y reactividad en estado sólido así como al transporte de protones en diferentes materiales. Los siguientes capítulos, números 7, 8 y 9 se centran en el estudio y propiedades de compuestos 0-D, 1-D y 2-D respectivamente basados en cubanos de citrato y manganeso.