Resistividades moleculares y propiedades electrónicas en alambres moleculares orgánicos del tipo dador-canal de conducción-aceptor

Abstract

La caracterización y determinación de propiedades fisicoquímicas de estructuras denominadas "Alambres Moleculares", forman parte de una nueva y emergente área de investigación, conocida como "Electrónica Molecular". En este contexto, se. enmarca el estudio de especies moleculares orgánicas que evidencian procesos de transferencia de carga electrónica intramolecular a distancia, ya que ésta última puede ser interpretada como un proceso de conducción macroscópico. Así, en la presente tesis, se presentan resultados obtenidos referentes a la caracterización de las propiedades electrónicas de conducción intramolecular y de resistencias moleculares, asociadas a alambres moleculares unidimensionales del tipo Dador-Canal de Conducción - Aceptor, que se componen de un grupo electrón-dador y un grupo electrón-aceptor de carga electrónica, y de un "canal conductor", el cual se establece como una unidad de conducción unidireccional frente al proceso de transferencia de carga y esta compuesto por unidades del tipo olefínico, imínico y azo. El estudio fue desarrollado tanto desde un punto de vista experimental, empleando técnicas espectroscópicas (IR, RMN, UV-Vis), como teórico, empleando métodos de cálculos computacionales de la teoría de orbitales moleculares (AM1, ZINDO1, ZINDO/S-CIS y ab-initio).

The determination and characterization of the physical chemical properties of the structures denominated "molecular wires", belongs to a new and emergent research area known as "molecular electronics". In this sense, we have studied molecular organic species that have showed intramolecular electronic charge transfer processes at long distances. This fact might be interpreted as a macroscopic conduction process. The aim of this thesis is the characterization of the electronic properties of intramolecular conduction and its molecular resistance. Both properties are related to one-dimensional molecular wires. These are composed of an electron-donor and an electron-acceptor group and a orbital conjugated system, called "conduction channel", which works as physical connector between both groups. And this conjugated system acts as an monodirectional unit during the charge transfer process. Respecting to the charge transfer process the latter is set up as an unidirectional conduction unity and is further composed of oligomers such as olefinic, imine and aza unities. This study was realized from an experimental and theoretical point of view, using spectroscopic techniques (IR, NMR, UV-Vis) and computational ab-initio and semiempirical calculation methods (AM1, ZINDO1, ZINDO/S-CIS). The results obtained allow us to characterize the role of the molecular wires regards to the charge transfer process, in both ground and excited electronic states, in accordance to its molecular architecture and electronic structure.