Síntesis y solvatofluorocromismo de pigmentos basados en cumarinas conjugadas con pirazolo[1,5-a]pirimidinas y pirazolinas: un enfoque en la quimiodetección de iones (2024)
El trabajo de investigación titulado “Síntesis y solvatofluorocromismo de pigmentos basados en cumarinas conjugadas con pirazolo[1,5-a]pirimidinas y pirazolinas: un enfoque en la quimiodetección de iones” y que se desarrolló en el Grupo de Investigación de Compuestos Biorgánicos (GICOBIORG) de la Universidad de Los Andes, bajo la dirección del profesor Dr. Jaime Antonio Portilla Salinas, se centra en el diseño y desarrollo de nuevos compuestos fluorescentes capaces de detectar cationes y aniones. El enfoque de diseño utiliza mecanismos fotofísicos basados en las propiedades electrónicas y de solvatofluorocromismo para los pigmentos sintetizados, los cuales son una serie de compuestos híbridos de cumarina con pirazolo[1,5-a]pirimidina y pirazolina que poseen propiedades fotofísicas modulables según el medio en el que actúan (i.e., disolvente, iones, etc.) y diverso sitio de reconocimiento. El objetivo de investigación principal es explorar cómo los compuestos híbridos obtenidos responden a cambios en el entorno, con especial énfasis en su capacidad para detectar especies químicas como el cobre (Cu²⁺), níquel (Ni²⁺), cianuro (CN⁻), sulfito (SO₃2⁻) y bisulfito (HSO₃⁻). Así, mediante mediciones espectroscópicas, se identificaron las propiedades de absorción, emisión y enlazamiento de los pigmentos, destacando su utilidad como sensores químicos o sondas moleculares. Los experimentos de absorción y emisión revelaron que estos compuestos presentan desplazamientos de Stokes significativos, dependientes de la polaridad y polarizabilidad del solvente, lo que indica una reorganización estructural en sus estados excitados; asimismo, se pudieron establecer los sitios de unión de las sondas con los analitos de interés mediante RMN, algo crucial para los mecanismos de detección. Los resultados obtenidos de la investigación desarrollada en este trabajo de investigación doctoral no solo demuestran la sensibilidad de los pigmentos desarrollados hacia diversos analitos, sino que también amplian las perspectivas en el diseño de sensores fluorescentes más eficientes, con aplicaciones potenciales en campos como el monitoreo ambiental y la industria química. Este trabajo contribuye al desarrollo de herramientas útiles para la detección rápida y precisa de contaminantes, lo que lo convierte en un aporte significativo en la química de materiales y sensores, además que ofrece una formación de amplio alcance e integral al investigador principal, desde la química sintética hasta la analítica.