Síntesis electroquímica y caracterización de complejos de Ni (II), Cu (II) y Zn (II) usando como ligando (1R,2S,6E,7E)-N,N’- Bis(salicilideno)-ciclohexano-1,2-diamina

Abstract

Los compuestos de coordinación con metales de transición de la primera serie son ampliamente usados como catalizadores en procesos que van desde oxidaciones hasta polimerizaciones, debido a las propiedades que los ligandos le confieren al centro metálico, ya que además de dar estabilidad a los iones metálicos también dirigen su comportamiento hacia cierto tipo de reacciones. Los complejos metálicos con el ligando N,N´-Bis(salicideno)-ciclohexano-1,2-diamina [SALCN] han sido empleados como catalizadores para la oxidación de olefinas y su proceso de síntesis no ha sido modificado desde los primeros reportes. La síntesis clásica de estos compuestos requiere de una inversión económica importante, ya que se necesitan sales metálicas con un alto grado de pureza, además de grandes volúmenes de solventes involucrados en la síntesis y la purificación. Mediante la síntesis electroquímica directa por disolución anódica se puede conseguir una disminución de costos, puesto que los metales en su estado puro son menos costosos que sus sales y diferentes estudios han determinado que existen ventajas de selectividad y pureza que evitan procesos de purificación posteriores. En este trabajo se realizó efectivamente la síntesis y caracterización del ligando c-, además de la síntesis química de los complejos a través de dos métodos, uno de ellos proveniente de la literatura y otro especialmente modificado en este trabajo, siendo el segundo método el que presentó apreciablemente menor tiempo de síntesis y más alto rendimiento; también se realizó la electrosíntesis de los complejos usando dos celdas, la primera de ellas abordando condiciones generales de reacción y de diseño, para posteriormente dar paso a una segunda celda especialmente diseñada usando condiciones específicas y que por ende resultó notablemente superior para lograr la electrosíntesis mejorada de los complejos con resultados superiores en cuanto a pureza y rendimiento; posteriormente se usó una fuente de corriente variable especialmente diseñada y se obtuvo resultados semejantes a los de la síntesis electroquímica mejorada, dentro de los límites de la incertidumbre y la precisión. También se incluyó en este trabajo la exploración de las primeras representaciones aproximadas para los complejos y el ligando según métodos semiempíricos y moleculares como parte de la caracterización realizada, además se construyeron dos dispositivos para ser usados como fuentes de poder: una fuente de poder ultra-simple de baja potencia para aplicaciones galvanostáticas, y otro para generación de ondas de corriente, de voltaje y pulsos aquí denominado ―COBRE‖ siglas de: circuito oscilador básico para reacciones electroquímicas; también se presentan dos ecuaciones propias de este trabajo: una que relaciona la dependencia entre la concentración de TBAB, la magnitud de la corriente (I), y la magnitud del voltaje (V), en solvente acetonitrilo (ACN), ecuación que puede ser usada como guía para sistemas electrolíticos similares al estudiado en este trabajo, asimismo se dedujo una ecuación aplicable al dispositivo ―COBRE‖ para su uso como generador de ondas en corriente, aportando los resultados de rendimiento para este tipo de onda en la electrosíntesis de los catalizadores del presente estudio. Como último aporte se reconoció al sistema ACN/TBAB/c-SALCN/O2 como corrosivo y por primera vez se consideran los sistemas ACN/TBAB/c-SALCN/O2/M0, según la revisión bibliográfica hecha hasta la fecha, como celdas galvánicas.