ANII | Agencia Nacional de Investigación e Innovación

El diseño de compuestos luminiscentes conteniendo iones lantánidos es una temática de investigación de gran interés, debido a las características ideales que presentan esos iones para ser empleados en dispositivos ópticos, sensores, etc. Actualmente se buscan materiales que tengan características ópticas cada vez mejores, tanto en estado sólido como en solución o suspensión. Para lograrlo, la investigación básica se centra en la síntesis, caracterización y estudio de nuevos compuestos. El conocimiento adquirido por la comunidad científica y por el grupo proponente permite direccionar esta propuesta hacia la síntesis de compuestos con características que puedan dar lugar a una alta luminosidad. Se emplearán los iones Eu(III) y Tb(III), emisores en el rango visible, que muestran las mejores características ópticas dentro de la serie lantánida y se diseñarán los ligandos para formar compuestos de coordinación estables mediante la presencia de varios sitios de coordinación que puedan actuar en forma simultánea. La incorporación de anillos aromáticos y grupos funcionales conjugados permite contar con receptores de luz que sensibilicen a los iones lantánidos, al mismo tiempo que puede favorecer la cristalización, permitiendo la obtención de nuevas estructuras en estado sólido. En base a este diseño racional, se ampliará el grupo de ligandos ya explorados. Posteriormente, se focalizará el trabajo en la síntesis y caracterización de nuevos compuestos de coordinación luminiscentes tanto en estado sólido como en solución, realizando un estudio comparativo de los resultados, complementados con cálculos computacionales, que permitan ampliar el conocimiento en este sentido.

El diseño de compuestos luminiscentes conteniendo iones lantánidos y ligandos orgánicos cromóforos es una temática de investigación de gran interés en el diseño de dispositivos ópticos, sensores, etc. En la búsqueda de mejores materiales, la investigación básica se centra en la preparación, caracterización y estudio de nuevos compuestos partiendo de la síntesis orgánica de nuevos ligandos. El conocimiento ya adquirido por la comunidad científica y por el grupo proponente interdisciplinario permitió direccionar esta propuesta hacia ligandos que dieran lugar a una coordinación adecuada y a una alta luminosidad. Todo procedimiento de preparación de nuevos compuestos constituye indudablemente un gran desafío porque requiere obtenerlos con un rendimiento aceptable, pero con una altísima pureza que permita su caracterización. De hecho, en este proyecto, las rutas de preparación previstas inicialmente no dieron lugar a la obtención de los compuestos deseados con los requerimientos mencionados, por lo que debieron buscarse mejores estrategias de trabajo. Este aparente problema resultó en lo que consideramos un gran logro porque se generaron rutas alternativas innovadoras que también son más verdes, es decir que economizan el gasto de solventes y de energía asociados. Los compuestos orgánicos previstos fueron preparados con éxito mediante rutas de síntesis reproducibles y adecuadas, fueron caracterizados por diversas técnicas y estudiados desde el punto de vista óptico, generando así nuevo conocimiento para sustentar las relaciones entre las propiedades ópticas y las características estructurales de los ligandos. La capacidad de coordinación y su efecto en las propiedades ópticas también fue comprobado y comparado con resultados anteriores. Esto permitió profundizar en los aspectos estructurales que mejoran las características ópticas de este tipo de compuestos. Durante el proyecto se realizaron actividades de difusión del proyecto mediante talleres virtuales para profesores de ciencias en Enseñanza Media y para alumnos de formación docente. Los resultados obtenidos dieron lugar a dos presentaciones en congresos, uno nacional y otro internacional y se planifica la publicación de parte de los resultados en una revista internacional.