Introducción de macrociclos orgánicos en geles de sílice por el método sol-gel - García Sánchez, Miguel Ángel (Universidad Autónoma Metropolitana, 2008)
Después de que en la década de los 80 se realizó la primera inclusión de una molécula orgánica en una matriz de sílice por el proceso sol-gel, mucho se ha investigado para desarrollar nuevas metodologías y diversificar la identidad de las moléculas atrapadas ... y optimizar las propiedades fisicoquímicas conjuntas de estos nuevos materiales. El proceso sol-gel no requiere de altas temperaturas· o extremas de acidez o basicidad, por lo que resulta muy útil cuando se requiere conservar inalterada la molécula atrapada. Esto ha permitido preparar diversos materiales sólidos aplicables en varias áreas de la ciencia y la tecnoicgía. Al iniciarse la presente investigación la inclusión de ftalocianinas y porfirinas en matrices de óxidos metálicos era un tema poco explorado. En la actualidad, el número de grupos de investigación abocados al tema sigue siendo pequeño, pero va en aumento debido a las posibles aplicaciones tecnológicas. En el caso particular de nuestra investigación, creemos que los resultados aquí mostrados son una importante contribución al entendimiento del comportamiento de las moléculas atrapadas en los poros de una matriz inorgánica, en particular de moléculas macrocíclicas. El controlar de los fenómenos inesperados que ocurren durante el proceso de atrapamiento de moléculas macrocíclicas en geles de sílice; como la agregación, desmetalación, protonación y reactividad anómala, nos ha permitido comprender mejor las propiedades catalíticas y ópticas de la molécula misma y del sólido micro o meso poroso en que se le ha atrapado.; El uso de porfirinas y ftalocianinas en áreas estratégicas, como la catálisis, la óptica y la medicina se debe a sus relevantes propiedades fisicoquímicas. Los fenómenos observados en nuestros sistemas, y la investigación hecha para entenderlos y controlarlos mejor, nos llevaron a relacionir nuestros resultados con aquellos de la terapia fotodinámica, a analizar la destrucción y fotodecoloración de las ftalocianina, y en general a aclarar que el atrapamiento de especies químicas diversas en geles de óxidos metálicos es más complejo y mayor investigación~ Entonces, nuestra metodología y sistemas pueden servir como modelos para evaluar actividad catalítica, estabilidad química de diversas especies, actividad fotosensibilizadora, formación de agregados, coordinación axial, modelado, pH y polaridad de poros. En base a nuestros resultados ahora sabemos el efecto que sobre el proceso de gelificación de los alcóxidos metálicos, sobre la calidad de los materiales tienen la relación agua/alcóxido y la presencia de aditivos diversos Sobre todo, ahora sabemos que la presencia de una molécula huésped puede influir mucho sobre la estructura y propiedades de las cavidades del xerogel poroso que se forma a su alrededor vía el proceso sol-gel. El presente documento no es solo el planteamiento y comprobación exitosa de la hipótesis inicial, ya que en la búsqueda de solución a los problemas encontrados nuestra exploración derivó en el descubrimiento de otros interesantes y útiles resultados en áreas como la catálisis, óptica, medicina y sensores químicos diversos.