Authors: Agnese Amati
Source: ArTS Archivio della ricerca di Trieste (University of Trieste https://www.units.it/) (article, 2019-03-08)
Field: Materials Science — Biomaterials

Zn(II)-porphyrin metallacyles: versatile building units for the self-assembling of discrete 3D multi-component systems with tunable geometries and properties il progetto di ricerca descritto nel presente lavoro di tesi si è focalizzato sulla progettazione, sintesi e caratterizzazione di strutture 3D supramolecolari ottenute mediante appropriata combinazione di leganti piridinici con pannelli metallaciclici di zinco porfirine. La versatilità dell'approccio sintetico perseguito, ha permesso, a seguto di un astuto e pensato design delle unità di base molecolari, di ottenere efficientemente una libreria di elaborate strutture supramolecolari tridimensionali, di modulabile forma e dimensione del sistema desiderato, regolandone le proprieta fotoindotti inter-componente e/o introducendo nuove funzionalità derivanti dall'organizzazione geometrica di un preciso numero di centri metallici attivi. Parte del lavoro è stato dedicato ad una approfondita investigazione sulla possibilità di ottenere strutture eterometalliche di ordine discreto, mediante autoassemblaggio di un metallaciclo di zinco porfirine in combinazione con appropriati leganti clatrochelati piridinici, tramite una collaborazionecon il gruppo di Prof. K. Severin (EPFL di Losanna). Lo scopo finale è di ottenere facilmente, mediante un approccio sintetico modulare, sistemi funzionali di ordine superiore contenenti un definito numero di ben organizzati centri metallici attivi (cioè magneticamente, cataliticamente o redox attivi). Ci si è inoltre concentrati sulla sintesi di architetture supramolecolari discrete aventi dimensioni e geometria modulabile e recanti un numero variabile di unità porfiriniche, ottenute per semplice mescolamento di due o tre diversi moduli porfirinici. Scegliendo in modo appropriato i connettori piridinici, cioè variandone il numero di centri basici donatori e/o giocando sulla loro posizione relativa, strutture molecolari di dimensioni implememntate diventano facilmente ottenibili. Progettando in modo studiato le unità molecolari di base, in termini di lablità/inerzia e discriminazione di tipo hard/soft, queste si autoassembleranno a formare in modo quantitativo tramite la formazione di legami di coordinazione complementari. Le strutture multi-porfiriniche così ottenute costituiscono un telaio ben ordinato di unità cromoforiche coinvolti in processi fotoindotti di trasferimento di energia e di trasferimento di carica. &#13;\nInfine parte del lavoro di ricerca è stato svolto durante un periodo di 6 mesi trascorsi presso il laboratorio del Dr. Romain Ruppert dell’Università di Strasburgo. Il progetto aveva lo scopo di sintetizzare dei dimeri di zinco porfirine connesse mediante coordinazione a un catione di Pd(II), e di studiare la loro possibile applicazione ed utilizzo come piattaforme fotoattive alternative per l’autoassemblaggio di sistemi discreti suprmaolecolari a forma di sandwich. Da un punto di vista fotofisico il nuovo dimero presenta interessanti proprietà in quanto è presente una forte comunicazione elettroinica fra le due porfirne attraverso il ponte metallico di Pd(II). D’altro canto, da un punto di vista di sintesi supramolecolare, il dimero presenta le caratteristiche richieste: due punti di ancoraggio costituiti dai due centri di Zn(II), un buon grado di inerzia del legame esociclico e una sufficiente coplanarità a disposizione rigida delle componenti. Component (thermodynamics) ; Porphyrin ; Computer science ; Materials science ; Chemistry ; Nanotechnology ; Engineering drawing ; Physics ; Engineering ; Photochemistry Supramolecular Self-Assembly in Materials ; Mesoporous Materials and Catalysis ; Aerogels and thermal insulation