Nuevos vanadatos híbridos de metales de transición. Síntesis hidrotermal, estudio estructural y de sus propiedades espectroscópicas y magnéticas

Abstract

En la búsqueda de nuevos materiales con posibles aplicaciones tecnológicas, los compuestos derivados de los óxidos de vanadio se presentan como una opción idónea, dada la gran versatilidad estructural de este tipo de compuestos y las propiedades que poseen. En el presente trabajo de investigación se exponen los resultados de la exploración de los sistemas metal de transición divalente-vanadio-ligando orgánico. Los compuestos obtenidos muestran diferentes subestructuras para el oxoanión vanadato, una de ellas no descrita previamente en la bibliografía. Los átomos metálicos se unen al oxoanión a través de átomos de oxígeno compartidos y a los diferentes ligandos orgánicos a través de los átomos de nitrógeno. En primer lugar, se han obtenido dos vanadatos de níquel(II) con el ligando tris-(2-aminoetil)amina bidimensionales, de los cuales sólo ha sido posible aislar uno. Ambos compuestos poseen una estructura estrechamente relacionada. Por otro lado, el empleo de la molécula 1-(2-aminoetil)amina con los cationes metálicos cobalto(II), níquel(II) y cobre(II) ha conducido a la preparación de tres fases isoestructurales bidimensionales. Cabe destacar que la fase de cobre(II) presenta leves diferencias con respecto a las isomorfas de cobalto(II) y níquel(II) debido al efecto Jahn-Teller. Al introducir moléculas orgánicas aromáticas de pequeño tamaño, como la molécula de pirazina y la pirimidina, se han obtenido fases con estructuras tridimensionales con los ligando orgánicos actuando como puentes entre dos centros metálicos. Con la pirazina, se han obtenido dos vanadatos híbridos de níquel(II) y con la pirimidina se ha obtenido una fase de níquel(II) y otra de cobalto(II). Todos estos compuestos se han sintetizado en condiciones hidrotermales suaves y la caracterización de las fases se ha realizado mediante análisis cuantitativo, espectroscopia infrarroja, difracción de rayos X sobre muestra policristalina y medidas de densidad. El estudio estructural se ha realizado a partir de datos de rayos X sobre monocristal, y de datos de policristal en el caso de la fase Ni(C4H4N2)(VO3)2, y el estudio térmico se ha llevado a cabo mediante medidas de termogravimetría y termodifractometría. Para profundizar en el conocimiento de las fases, se ha utilizado la espectroscopia ultravioleta-visible y se ha estudio su comportamiento magnético mediante medidas de susceptibilidad magnética.