Creation date in repository: 2018-01-18

Abstract: Este proyecto tiene como objetivo establecer una nueva ruta sintética para producir compuestos híbridos inorgánicos basados en grupos fosfato y fosfonato unidos a una estructura de polioxometalato tipo Wells-Dawson. Se espera que estos bloques sintéticos puedan servir como precursores para futuras funcionalizaciones orgánicas. Hasta ahora, el método más utilizado para la síntesis de polioxometalatos híbridos donde las fracciones orgánica e inorgánica están unidas mediante enlaces covalentes implica primeramente la síntesis del ligando orgánico; a continuación, la unión de dicho ligando a un heteroátomo que servirá como punto de ancoraje y, finalmente, la inclusión del fragmento orgánico a la estructura de polioxometalato, al cual previamente se le han generado vacantes estructurales. Utilizando la nueva ruta sintética, se superarían diversos obstáculos que presenta la ruta actual como los largos pasos sintéticos para la generación del ligando orgánico y los bajos rendimientos de las distintas etapas del proceso. Primeramente, este proyecto se focalizará en la síntesis de las estructuras de heteropolioxometalatos tipo Wells-Dawson, así como también de los análogos que incorporan vacantes, con la finalidad de llevar a cabo la funcionalización y obtener los híbridos con los grupos fosfato y fosfonato. También se compararan las propiedades de los híbridos con las de sus precursores para demostrar que los híbridos pueden presentar mejores comportamientos en aplicaciones fotocatalíticas, entre otras. Aunque las primeras especies de polioxometalatos fueron descritas en el siglo XIX, el interés por estos compuestos ha perdurado hasta la actualidad, sobre todo debido a las propiedades físico-químicas que ofrecen y el gran rango de aplicaciones que tienen en distintos campos. This project aims to report a novel synthetic route to create inorganic hybrid materials based on phosphate and phosphonate groups linked to a Wells-Dawson lacunary polyoxometalate. These building blocks are aimed to serve as starting materials for further organic functionalisation. Until now the method commonly used for the synthesis of covalently bounded organic-inorganic hybrid polyoxometalates entailed firstly making the organic ligand, secondly linking it to the heteroatom that would act as an anchoring point and finally grafting the organic fragment to the lacunary polyoxometalate. By following this new approach, several synthetic drawbacks can be avoided such as the long-step synthesis of organic ligands and low yields. This project will initially focus on the synthesis of the Wells-Dawson heteropolyoxometalate as well as its analogous lacunary structure in order to further functionalise it and obtain the phosphonate and phosphate hybrids. Comparison of their properties will also demonstrate how these novel precursors may be much more convenient in terms of redox photocatalysis and other applications. Despite polyoxometalate species being described as early as the nineteenth century, their long lasting interest is partly based on their interesting physical and chemical properties and the large domains of applications that arise from them Aquest projecte té com a objectiu establir una nova ruta sintètica per produir compostos híbrids inorgànics basats en grups fosfat i fosfonat units a una estructura de polioxometalat tipus Wells-Dawson. Aquests blocs sintètics s’espera que puguin servir com a punts de partida per futures funcionalitzacions orgàniques. Fins ara, el mètode més utilitzat per a la síntesi de polioxometalats híbrids on les fraccions orgànica i inorgànica estan unides covalentment implica primerament la síntesi del lligand orgànic; tot seguit, la unió d’aquest lligand a un heteroàtom que servirà com a punt d’ancoratge i, finalment, la inclusió del fragment orgànic a l’estructura de polioxometalat, al qual prèviament se li han generat vacants estructurals. Mitjançant la nova ruta sintètica, s’eliminarien diferents punts febles de la ruta actual com serien llargs passos sintètics per a produir el lligand orgànic i baixos rendiments de les diferents etapes del procés. Primerament, aquest projecte es focalitzarà en la síntesi de les estructures d’heteropolioxometalats tipus Wells-Dawson, així com també dels anàlegs que incorporen vacants, amb la finalitat de dur a terme la funcionalització i obtenir els híbrids amb els grups fosfat i fosfonat. També es compararan les propietats dels híbrids amb les dels seus precursors per demostrar que els híbrids poden presentar millors comportaments en aplicacions fotocatalítiques, entre d’altres. Tot i que les primeres espècies de polioxometalats van ser descrites al segle XIX, l’interès per aquests compostos ha perdurat fins actualment, sobretot degut a les propietats físico-químiques que ofereixen i el gran rang d’aplicacions que tenen en diferents camps.

Subject: Química

Language: en

Work's codirector: Fernández Gutiérrez, Maria Elena

Subject areas: Química Chemistry Química

Department: Química Física i Inorgànica

Student: Martí Torrell, Carla

Academic year: 2016-2017

Title in different languages: Derivados de fosfato i fosfonato basados en polioxometalatos Wells-Dawson como nuevos precursores para materiales híbridos orgánico-inorgánicos Phosphate and Phosphonate Derivatised Wells-Dawson Polyoxometalates as novel precursors for organic-inorganic hybrid materials Derivats de fosfat i fosfonat basats en polioxometalats Wells-Dawson com a nous precursors per a materials híbrids orgànic-inorgànics

Work's public defense date: 2017-06-30

Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Keywords: Polioxometalatos, polioxotungstatos, Wells-Dawson Polyoxometalates, polyoxotungstates, Wells-Dawson Polioxometalats, polioxotungstats, Wells-Dawson

Confidenciality: No

TFG credits: 12

Title in original language: Phosphate and Phosphonate Derivatised Wells-Dawson Polyoxometalates as novel precursors for organic-inorganic hybrid materials

Project director: Newton, Graham

Education area(s): Química

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)