El diseño de nuevos compuestos fotoactivos es de gran interés en la actualidad, debido a que posibilitan numerosas aplicaciones basadas en la interacción entre la luz y la materia, las cuales, con frecuencia, están motivadas por la necesidad de disminuir el consumo energético, tales como la fabricación de dispositivos de iluminación de bajo consumo o la utilización de la luz como fuente de energía para producir electricidad en células solares o transformaciones químicas mediante fotocatálisis. Los complejos de Pt(II) que contienen ligandos ciclometalados de tipo 2-arilpiridina han sido ampliamente estudiados debido a su luminiscencia, que los hace adecuados para gran variedad de aplicaciones tecnológicas, tales como dopantes fosforescentes en dispositivos orgánicos emisores de luz, células electroquímicas emisoras de luz, sensores químicos fosforescentes o marcadores para análisis por bioimagen. Sin embargo, ciertos tipos estructurales con alto potencial de aplicabilidad no se han descrito todavía debido a dificultades sintéticas.

Las propiedades fotofísicas de los complejos ciclometalados de Pt(IV) han sido menos exploradas, pero estudios recientes han mostrado que pueden ser altamente fosforescentes, presentando largos tiempos de vida y pudiendo llegar a alcanzar altos rendimientos cuánticos, lo que los convierte en excelentes candidatos para su uso como fotocatalizadores. Recientemente, en nuestro Grupo de Investigación, hemos demostrado que la introducción de ligandos ciclometalados de tipo aril-carbeno N-heterocíclico (aril-NHC) mejora la eficiencia de la luminiscencia de los complejos de Pt(IV) y hemos desarrollado nuevas plataformas para la obtención de complejos fosforescentes con propiedades de emisión modulables.

La presente propuesta de fundamenta en el diseño, la síntesis por métodos fotoquímicos y el estudio de propiedades fotofísicas de nuevos tipos estructurales de complejos de Pt(II) y Pt(IV) con aplicaciones potenciales como sensores químicos selectivos, materiales fosforescentes o fotocatalizadores. Para llevarlo a cabo, el proyecto se basará en los siguientes aspectos:

1. Desarrollo y explotación de un método de ciclometalación fotoquímica que nos permita sintetizar nuevos tipos estructurales de complejos de Pt(II) con ligandos ciclometalados. Se empleará la luz como fuente de energía para producir la activación de enlaces C-H dando lugar a complejos con ligandos tridentados N^C^C, no conocidos hasta la fecha.
2. Estudio de las propiedades fotofísicas de los nuevos sistemas de Pt(II). Se sintetizarán complejos de estructura plana que podrán agregarse mediante contactos metalofílicos Pt··Pt o por interacciones pi no covalentes intermoleculares y se evaluará la influencia de los ligandos auxiliares en la formación de agregados y su aplicación como sensores químicos luminiscentes. Estos fenómenos de agregación se emplearán como base para el desarrollo de sensores químicos capaces de mostrar variaciones en su luminiscencia en respuesta a estímulos tales como la presencia de compuestos orgánicos volátiles (vapocromismo) o hidrocarburos aromáticos policíclicos.
3. Uso de complejos ciclometalados de Pt(IV) en fotocatálisis para la oxidación de arenos. Con este fin se sintetizarán complejos luminiscentes de Pt(IV) con ligandos de tipo carbeno N-heterocíclico que posean altos potenciales de oxidación en el estado excitado y alta fotoestabilidad.

Este proyecto cuenta con el Prof. Martin Albrecht como asesor científico. Su experiencia en el campo de la química organometálica, catálisis y diseño de ligandos será altamente beneficiosa para el desarrollo del proyecto, favoreciendo la posibilidad de colaboraciones y aumentando la visibilidad de los resultados.

Se espera que el desarrollo de este proyecto tenga un gran impacto en la carrera investigadora de la IP, contribuyendo de forma significativa a su consolidación investigadora.