Síntese e caracterización de novos marcos metal-orgánicos baseados en lantánidos
Autoría
F.Z.
Máster Universitario en Química na Fronteira coa Bioloxía e a Ciencia de Materiais
F.Z.
Máster Universitario en Química na Fronteira coa Bioloxía e a Ciencia de Materiais
Data da defensa
30.01.2025 11:30
30.01.2025 11:30
Resumo
Os marcos organometálicos de lantánidos (Ln-MOFs) foron o foco de numerosos estudos nos últimos anos debido ás súas características notables, incluíndo sitios ácidos de Lewis, luminiscencia, magnetismo, porosidade intrínseca e baixa toxicidade. Ademais, os Ln-MOFs son recoñecidos como candidatos prometedores para a terapia contra o cancro a través da degradación sensible a estímulos (SRD). Actualmente, varios esforzos de investigación céntranse en sintetizar MOFs funcionalizados que conteñan enlaces imina para liberar fármacos encapsulados ao chegar aos tecidos tumorais a través da SRD. Non obstante, estes MOFs funcionalizados con imina aínda teñen limitacións, xa que se hidrolizan en ambientes ácidos. Así, no meu proxecto de investigación introdutorio, estudamos o efecto de diferentes moduladores como o ácido acético (AA) e a trietilamina (TEA) baseándonos na síntese de novos MOFs de lantánidos baseados en imina sen modificacións post-sintéticas, particularmente Tb-MOF de diimina, dun xeito económico. En primeiro lugar, observamos que os intentos de sintetizar o MOF desexado mediante un método solvotermal directo usando LBNT2 (linker bionanotools-2) formado a través da reacción de ácido aminoisofálico (AIA) e tereftalaldehído (TA), ou unha síntese nun só paso usando os precursores AIA, TA e ións de terbio na presenza de ácido 2-fluorobenzoico (2-FBA) e AA, non tiveron éxito. Este fracaso atribuíuse á rotura dos enlaces imina en condicións acéticas. Para abordar este problema, realizamos a síntese de novo sen AA. A análise das mostras resultantes mediante Microscopía Electrónica de Varredura (SEM) e Difracción de Raios X en Po (PXRD) confirmou a estabilidade dos enlaces imina baixo estas condicións modificadas. Finalmente, intentamos substituír AA por TEA. Non obstante, este enfoque aínda require unha maior optimización para a formación exitosa do MOF. Polo tanto, neste TFM, nos nosos intentos de sintetizar un novo MOF de lantánidos baseados en imina (diimina Ln-MOFs), primeiro variamos a cantidade molar de TEA nunha síntese directa usando o ligando de diimina LBNT2 e precursores de lantánidos. A pesar destes esforzos, non puidemos obter o desexado diimina Ln-MOF. A continuación, centrámonos en axustar a cantidade molar de 2-FBA tanto na síntese directa usando LBNT2 como na síntese nun só paso usando os precursores de LBNT-2, AIA e TA. Ao reducir a acidez e caracterizar as mostras mediante PXRD, determinamos que unha cantidade molar óptima de 2-FBA para sintetizar o diimina Ln-MOF a través do enfoque de síntese nun só paso é de 3 mmol. Posteriormente, pretendemos optimizar parámetros adicionais, incluíndo o volume do disolvente dimetilformamida (DMF), a presión dentro do autoclave e a elección dos precursores de lantánidos. O obxectivo era producir cristais únicos do diimina Ln-MOF para permitir a determinación das súas propiedades físico-químicas e estruturais. Non obstante, este obxectivo segue sendo elusivo, probablemente debido á forma dos cristais obtidos, e os esforzos para conseguilo aínda están en curso.
Os marcos organometálicos de lantánidos (Ln-MOFs) foron o foco de numerosos estudos nos últimos anos debido ás súas características notables, incluíndo sitios ácidos de Lewis, luminiscencia, magnetismo, porosidade intrínseca e baixa toxicidade. Ademais, os Ln-MOFs son recoñecidos como candidatos prometedores para a terapia contra o cancro a través da degradación sensible a estímulos (SRD). Actualmente, varios esforzos de investigación céntranse en sintetizar MOFs funcionalizados que conteñan enlaces imina para liberar fármacos encapsulados ao chegar aos tecidos tumorais a través da SRD. Non obstante, estes MOFs funcionalizados con imina aínda teñen limitacións, xa que se hidrolizan en ambientes ácidos. Así, no meu proxecto de investigación introdutorio, estudamos o efecto de diferentes moduladores como o ácido acético (AA) e a trietilamina (TEA) baseándonos na síntese de novos MOFs de lantánidos baseados en imina sen modificacións post-sintéticas, particularmente Tb-MOF de diimina, dun xeito económico. En primeiro lugar, observamos que os intentos de sintetizar o MOF desexado mediante un método solvotermal directo usando LBNT2 (linker bionanotools-2) formado a través da reacción de ácido aminoisofálico (AIA) e tereftalaldehído (TA), ou unha síntese nun só paso usando os precursores AIA, TA e ións de terbio na presenza de ácido 2-fluorobenzoico (2-FBA) e AA, non tiveron éxito. Este fracaso atribuíuse á rotura dos enlaces imina en condicións acéticas. Para abordar este problema, realizamos a síntese de novo sen AA. A análise das mostras resultantes mediante Microscopía Electrónica de Varredura (SEM) e Difracción de Raios X en Po (PXRD) confirmou a estabilidade dos enlaces imina baixo estas condicións modificadas. Finalmente, intentamos substituír AA por TEA. Non obstante, este enfoque aínda require unha maior optimización para a formación exitosa do MOF. Polo tanto, neste TFM, nos nosos intentos de sintetizar un novo MOF de lantánidos baseados en imina (diimina Ln-MOFs), primeiro variamos a cantidade molar de TEA nunha síntese directa usando o ligando de diimina LBNT2 e precursores de lantánidos. A pesar destes esforzos, non puidemos obter o desexado diimina Ln-MOF. A continuación, centrámonos en axustar a cantidade molar de 2-FBA tanto na síntese directa usando LBNT2 como na síntese nun só paso usando os precursores de LBNT-2, AIA e TA. Ao reducir a acidez e caracterizar as mostras mediante PXRD, determinamos que unha cantidade molar óptima de 2-FBA para sintetizar o diimina Ln-MOF a través do enfoque de síntese nun só paso é de 3 mmol. Posteriormente, pretendemos optimizar parámetros adicionais, incluíndo o volume do disolvente dimetilformamida (DMF), a presión dentro do autoclave e a elección dos precursores de lantánidos. O obxectivo era producir cristais únicos do diimina Ln-MOF para permitir a determinación das súas propiedades físico-químicas e estruturais. Non obstante, este obxectivo segue sendo elusivo, probablemente debido á forma dos cristais obtidos, e os esforzos para conseguilo aínda están en curso.
Dirección
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Titoría)
DEL PINO GONZALEZ DE LA HIGUERA, PABLO ALFONSO (Titoría)
Tribunal
PEREZ MEIRAS, MARIA DOLORES (Presidente/a)
INSUA LOPEZ, IGNACIO (Secretario/a)
GIMENEZ LOPEZ, MARIA DEL CARMEN (Vogal)
PEREZ MEIRAS, MARIA DOLORES (Presidente/a)
INSUA LOPEZ, IGNACIO (Secretario/a)
GIMENEZ LOPEZ, MARIA DEL CARMEN (Vogal)