Síntesis y caracterización de un sistema aceptor-dador-aceptor basado en perilenodiimida-ftalocianina de silicio-C60 como análogo fotosintético natural

Abstract

La investigación de sistemas fotosintéticos artificiales surge a raíz de la creciente demanda de combustibles fósiles, la preocupación acerca de su inminente agotamiento y su elevada tasa de contaminación asociada. Por ello, son de gran interés los sistemas moleculares que mimeticen los procesos que ocurren en la fotosíntesis natural, sistemas capaces de absorber la luz solar y producir una separación de cargas similar a la que sucede en los fotosistemas naturales. Moléculas como las ftalocianinas (Pc), perilenodiimidas (PDI) o fullereno-C60, son capaces de actuar como aceptoras y dadoras de electrones y, por tanto, se han utilizado como componentes en los sistemas anteriormente nombrados. En este trabajo se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización de una nueva molécula, basada en una unidad de ftalocianina de silicio, de carácter electrón dador, con dos sustituyentes axiales, uno basado en la unidad de PDI y otro basado en la unidad de fullereno-C60 ambos de carácter electrón aceptor. Esta nueva molécula se espera que presente, tras irradiación selectiva de las unidades cromóforas (PDI y Pc), procesos fotoinducidos, que deriven en la formación de un estado de separación de cargas de largo tiempo de vida, comportándose así como un sistema fotosintético artificial.

The investigation of artificial photosynthetic systems arises from the growing demand for fossil fuels, the concern about their imminent exhaustion and their high rate of associated pollution. Therefore, molecular systems that mimic the processes carried out in natural photosynthesis are of great interest. Systems capable of absorbing sunlight and finally producing a charge separation like that originated in natural photosystems are currently being developed. Molecules such phthalocyanines (Pc), perylenediimides (PDI) or C60 fullerenes, can act as electron acceptor and donor units and, therefore, their use has been investigated in the previously mentioned systems. In this work the synthesis and characterization of a new molecule will be carried out. This molecule is based on an electron-donor silicon phthalocyanine unit with two different electron-acceptor axial substituents. The new synthesized molecule is expected to present, after selective irradiation of the chromophore units, photoinduced processes, which probably result in the formation of a long life charge-separated state, and thus behaving as an artificial photosynthetic system.