Representación de la molécula 1,8-diBeX-naftaleno, en sombra la zona de anclaje de los aniones. /UAM

Diseñan derivados del berilio que podrían ser útiles en nanotecnología

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Un equipo español, en el que participan investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha diseñado una serie de derivados aromáticos de berilio capaces de enlazar aniones con extraordinaria fuerza, propiedad que los convierte en especies de potencial interés en el desarrollo de dispositivos electrónicos.

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UAM / Un trabajo reciente ha logrado recopilar las afinidades, calculadas a partir de métodos teóricos de alto nivel, para distintos derivados de la molécula 1,8-diBeX-naftaleno frente a una gran variedad de aniones con importante presencia en distintos medios. La afinidad aniónica de estos derivados de berilio destaca como una las más importantes descritas hasta el momento en la literatura para compuestos neutros.

De acuerdo con el trabajo, publicado en la revista Chemistry por científicos de la UAM y el CSIC, la exacerbada afinidad aniónica de dichos compuestos de berilio se atribuye a la reorganización de los electrones del fragmento BeX en el sistema 1,8-diBeX-naftaleno. “Este fragmento deficiente de electrones absorbe como una esponja otros grupos con un exceso de electrones”, explican los autores.

Los iones son especies químicas cargadas. Se denominan aniones cuando la carga neta del sistema es negativa, y cationes cuando ésta es positiva

Esta propiedad sugiere que los compuestos 1,8-diBeX-naftaleno pueden ser considerados potencialmente como receptores y sensores de aniones, y que por tanto pueden ser utilizados para el diseño de nuevos dispositivos electrónicos.

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Importantes aplicaciones

Los iones son especies químicas cargadas. Se denominan aniones cuando la carga neta del sistema es negativa, y cationes cuando ésta es positiva. Los aniones juegan un papel fundamental en nuestro día a día. Por ejemplo, existen aniones esenciales para nuestro organismo, tales como el cloruro (Cl), los nitratos (NO3), o los fosfatos (PO4), que contribuyen al correcto funcionamiento de células y forman parte de la composición de fluidos corporales. Sin embargo, una concentración elevada de estas especies cargadas puede resultar tóxica, siendo necesario controlar sus niveles a través de la dieta.

Estas especies también juegan un papel fundamental en dispositivos electrónicos, como las baterías de litio de ordenadores portátiles y móviles. El rendimiento de estos dispositivos puede mejorar significativamente a partir de la incorporación de compuestos ajenos, capaces de interactuar selectivamente con aquellas especies que entorpezcan las principales reacciones químicas que subyacen al funcionamiento de estos artefactos, evitando así interacciones secundarias que disminuyen la eficiencia y la vida de los mismos.

El diseño de sustancias capaces de capturar selectivamente aniones, como las de este estudio, pueden resultar tremendamente útiles en los contextos anteriormente expuestos, por la enorme afinidad que presentan hacía estas especies cargadas negativamente.

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Referencia bibliográfica: 
 Beryllium-Based Anion Sponges: Close Relatives of Proton Sponges. O. Brea, I. Corral, O. Mó, M. Yáñez, I. Alkorta y J. Elguero. Chem. – A Eur. J. 2016, 22, 18322-18325 DOI 10.1002/chem.201604325.

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