#CienciaEnLaVidaCotidiana #QuímicaReticular
La Química Reticular se enfoca tradicionalmente en construir estructuras extendidas en dos o tres dimensiones, como las famosas MOFs (Redes Metal-Orgánicas) y COFs (Redes Orgánicas Covalentes). Sin embargo, esta misma metodología de diseño a escala atómica se aplica para crear compuestos discretos de dimensión cero (0D), conocidos como Poliedros Metal-Orgánicos (MOPs) y Poliedros Orgánicos Covalentes (COPs). Estos son esencialmente nanocajas con porosidad intrínseca y permanente, cuyas estructuras deben confirmarse sin ambigüedades mediante difracción de rayos X.
El desafío principal en la síntesis de MOPs y COPs es la tendencia de las unidades de construcción a formar estructuras extendidas 2D o 3D, que suelen ser más estables. Para obligar a la estructura a cerrarse en una jaula, la clave está en el diseño geométrico. Es fundamental controlar dos parámetros angulares en las unidades moleculares de partida: el ángulo entre los puntos de extensión del vértice (la Unidad de Construcción Secundaria, SBU) y el ángulo del enlazador (la arista).
La selección cuidadosa de estos ángulos permite replicar la geometría de poliedros ideales, como el tetraedro (tet), el octaedro (oct) o el cubo (cub). Por ejemplo, se ha sintetizado una serie isorreticular de MOPs tetraédricos de hierro (IRMOP-50 a IRMOP-53) donde se varía el tamaño del poro. En estos casos, se observó que la superficie total del material no solo depende del poro dentro de la jaula (porosidad intrínseca), sino también del espacio entre las jaulas cristalinas (porosidad extrínseca).
El éxito del diseño se evidencia en estructuras como el MOP-28, con forma de octaedro, que fue el primer MOP en demostrar que podía sostener porosidad permanente (1100 m2g−1) gracias a que sus ángulos α y β coinciden perfectamente con el caso extremo ideal (α=90∘,β=90∘). El diseño reticular de COPs también ha sido exitoso, logrando jaulas cúbicas con áreas superficiales excepcionalmente altas (3758 m2g−1). Este campo demuestra cómo la química puede manipular la arquitectura a nivel molecular para crear materiales con funcionalidades específicas.
Descarga aquí la fuente del episodio.
Suscríbete: Apple Podcasts | Spotify | YouTube Music | RSS
