Estudo de topologia e síntese racional de redes metalorgânicas - Flores, Leonã da Silva (2019)
A síntese de novas redes metalorgânicas estáveis e robustas tem se mostrado um grande desafio. Particularmente, a química reticular tem se mostrado uma importante fonte de aproximações e princípios que podem ser utilizadas no que é conhecido como “design racional” dessas estruturas porosas. A racionalização da síntese pode ser alcançada por meio da formação ou modulação de blocos de construção, os quais podem admitir geometrias e conectividades diversas as quais poderão produzir sistemas isoreticulados ou ainda novas topologias. Este trabalho buscou realizar a síntese racional de redes metalorgânicas, levando à obtenção de novos sistemas cristalinos, dentre os quais se destacam novas redes de coordenação formadas a partir de blocos de construção moleculares (unidades secundárias de construção – SBUs e metaloligante - ML). Dessa forma, dezessete novas estruturas cristalinas são reportadas na tentativa de construção de MOFs: um polímero de coordenação 1-periódico homometálico, baseado em ligante dicarboxilato (1); uma série de polímeros de coordenação 1-periódicos com ligantes mistos N- e O-doadores (2-5); uma rede de coordenação 1-periódica, envolvendo a formação de uma SBU 4-c do tipo roda de pá (7); uma rede de coordenação, 2-periódica, binodal e aresta-transitiva, de topologia sql (8); os cristais orgânicos multicomponentes (6, 9 e 10); a rede metalorgânica, 3-periódica, binodal e de topologia seh (11); a rede de coordenação 3-periódica, binodal e de topologia rtl (12); a rede de coordenação 3-periódica, formada a partir do empacotamento de SBUs do tipo rod, infinita (13); a série de redes de coordenação, 2-periódicas, multicomponentes (heterometálicas), usando um metaloligante como bloco de construção molecular (14-16) e da rede homometálica, 2-periódica, formada a partir da decomposição do metaloligante (17). Das estratégias usadas na tentativa de obtenção de MOFs, usando-se blocos de construção supermoleculares (SBBs), buscou-se empregar sistemas pré-montados tais como uma rede bidimensional de topologia hcb e um poliedro metalorgânico (a MOP-1). Os produtos obtidos a partir das tentativas de síntese não resultaram do aumento da dimensionalidade dos sistemas utilizados como SBBs. Os produtos obtidos foram devidamente submetidos a técnicas de caracterização físico-química e as estruturas cristalinas e topologia foram determinadas a partir dos dados de difração de raios X por monocristal.