Avance en el campo de la química de metales preciosos-oxo
Los químicos descubren una nueva clase de compuestos
Científicos de la Universidad Jacobs de Bremen, dirigidos por el catedrático de química Ulrich Kortz, han logrado un gran avance en el campo de la química de metales preciosos-oxo. Por primera vez, los investigadores han sintetizado clusters metal-oxo catiónicos, es decir, con carga positiva, basados en el paladio. Informan sobre la síntesis y las propiedades de estos compuestos en la revista Angewandte Chemie, que clasifica el artículo como Hot Paper y, por tanto, como una contribución especialmente importante. En el proyecto de investigación participaron los grupos de trabajo de cuatro profesores de la Universidad Jacobs.
Representación estructural del nuevo clúster catiónico de paladio-oxo.
Jacobs University
Kortz es un pionero en el área de investigación de los clústeres metal-oxo aniónicos, una clase de compuestos también conocidos como polioxometalatos (POM). Su grupo de investigación descubrió la subclase de los polioxopaladatos (POM) en 2008 y desde entonces no ha dejado de desarrollarla. Desde entonces, su grupo de investigación ha publicado un gran número de estos compuestos de interés estructural y funcional. Estos compuestos son principalmente aniónicos, es decir, tienen carga negativa. Saurav Bhattacharya, un experimentado investigador del grupo de trabajo del profesor Kortz, desarrolló por primera vez en 2020 una serie de especies neutras de COP, lo que supuso un gran avance en su momento. Ahora, sus continuos esfuerzos han conducido al descubrimiento de dos clústeres catiónicos de paladio-oxo (POC).
"Esto es un punto culminante en nuestra investigación. Al incorporar los elementos de tierras raras cerio o torio junto al paladio, pudimos preparar los primeros POC catiónicos. Esto nos permite ahora estudiar sus interacciones con diferentes especies aniónicas, y nos lleva a áreas de investigación completamente nuevas", dijo Kortz. Los nuevos materiales tienen una serie de propiedades potencialmente interesantes. Por ejemplo, se pueden realizar estudios biomédicos en los que la química supramolecular huésped-anfitrión desempeñe un papel importante. El objetivo, por ejemplo, es transportar sustancias médicamente activas al interior del organismo de forma selectiva. Las posibles aplicaciones podrían ser también en el campo de la reducción del dióxido de carbono y la catálisis industrial.
En cuanto a su estructura molecular, los clusters catiónicos de paladio-oxo están construidos como una muñeca Matryoshka. El núcleo consiste en una unidad de 6 oxo-paladio(II) rodeada por ocho iones de cerio(IV) o torio(IV). Este ensamblaje está además recubierto por 16 grupos de dimetilarsinato y ocho moléculas de agua, dando como resultado la fórmula [Pd6O12M8{(CH3)2AsO2}16(H2O)8]4+ (M = Ce, Th).
Para la investigación de algunas propiedades de la nueva clase de compuestos, Ulrich Kortz también recurrió a la experiencia de otros científicos de la Universidad Jacobs. Los grupos de trabajo de los químicos Werner Nau y Nikolai Kuhnert, así como del físico Veit Wagner, participaron en los estudios. "Uno de los puntos fuertes de la Universidad Jacobs es el interés mutuo de los colegas en colaboraciones estrechas, transdisciplinarias y colegiadas", dijo Kortz. "Nuestros laboratorios están espacialmente cerca unos de otros, y nos conocemos y complementamos bien". También participó el químico Pawel Kulesza, de la Universidad de Varsovia (Polonia).
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