Supramolecular metal-organic frameworks: joining porosity and magnetic properties into functional materials

Abstract

Se ha sintetizado y caracterizado una extensa familia de nuevos materiales metal-orgánicos multifuncionales que combinan porosidad y magnetismo. Estos materiales se caracterizan por estar basados en entidades metal-orgánicas discretas, donde la especificidad de las interacciones supramoleculares que tienen lugar entre las mismas es el origen de la naturaleza porosa de estos materiales. Esta especificidad en las interacciones supramoleculares es obtenida mediante la apropiada selección de la parte orgánica de estas entidades, normalmente nucleobases o piridinas funcionalizadas con grupos dadores y aceptores de enlaces de hidrógeno adyacentes. En lo que hace referencia a las propiedades magnéticas los centros paramagnéticos que constituyen los centros metálicos interaccionan entre sí de forma eficaz a través de los diversos puentes ¿-adeninato, ¿-hidróxido y ¿-carboxilato presentes en las entidades. En este sentido cabe destacar las entidades heptaméricas [Cu6M(OH)6(adeninato)6(H2O)6]n+ (M3+: Cr, Mn y M2+: Co, Ni, Cu, Zn) donde la sustitución del metal central permite modular el comportamiento magnético para obtener materiales tanto ferri- como ferromagnéticos con valores de ST variable y cuyas propiedades magnéticas se aúnan con la porosidad inherente al empaquetamiento de estas entidades. Como colofón, esta combinación de propiedades ha sido empleada para la captura activa de ibuprofeno y naproxeno. Asimismo la respuesta de estos materiales frente a campos magnéticos externos permite cuantificar la masa adsorbida por estos compuestos en un claro ejemplo de materiales multifuncionales.