Síntesis y estudio de derivados de 3H-fenoxazin-3-ona y Aminometilantraceno en disolución y soportados sobre sólidos mesoporosos tipo MCM-41 para su aplicación como sensores moleculares ópticos

En esta tesis se han desarrollado varias sondas fluorescentes y materiales híbridos para la detección óptica de diversas especies tanto catiónicas (Hg2+ y metales alcalinotérreos), aniónicas (ATP, carboxilatos de cadena larga y fluoruro) como neutras (vapores orgánicos). El núcleo cromofórico principal estudiado ha sido la 7-amino-3H-fenoxazin-3-ona, cuya estructura consiste en un grupo amino que actúa como electrón dador en el proceso de transferencia interna de carga fotoinducida, y un grupo carbonilo como aceptor conectados a través del sistema electrónico p. Este cromóforo posee propiedades ópticas óptimas como elevados coeficientes de absorción molar y rendimientos cuánticos de fluoresecencia, con longitudes de onda de absorción y emisión centradas por encima de los 500 nm. Estudios espectroscópicos de UV/Vis de una serie de sistemas modelo revelan que el aumento de la fuerza electrón dadora del sustituyente introducido a través del grupo amino genera un aumento del rendimiento cuántico de fluorescencia y desplazamientos batocrómicos de las bandas de absorción y emisión. En base a esto, la introducción de un grupo electrón dador débil (urea) como receptor ha permitido obtener un fluoroionóforo capaz de detectar la presencia de aniones (acetato y dihidrogenfosfato) en disolventes orgánicos con un aumento en la fluorescencia y un cambio de color de naranja a rosa inducidos por la coordinación del anión. En el caso del fluoruro, anión más básico, se pone de manifiesto mediante estudios espectroscópicos de UV/Vis y 1H-RMN la desprotonación del colorante. Otro aspecto interesante de este cromóforo es su capacidad para actuar como un receptor ditópico en ciertas situaciones. La protonación y coordinación de cationes metálicos tiene lugar a través del grupo carbonilo. Mediante la introducción de diversos receptores a través del nitrógeno (ligandos macrocíclicos tipo éter corona para la coordinación de cationes alcalinotérreos y tipo aza-tia-oxa para la coordinación dDescalzo López, AB. (2004). Síntesis y estudio de derivados de 3H-fenoxazin-3-ona y Aminometilantraceno en disolución y soportados sobre sólidos mesoporosos tipo MCM-41 para su aplicación como sensores moleculares ópticos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1851Palanci

A new method for fluoride determination by using fluorophores and dyes anchored onto MCM-41

A new colourimetric and fluorimetric method for fluoride determination in aqueous samples based on the specific reaction between fluoride and silica has been developed and applied on real samples.Descalzo Lopez, Ana Belen, [email protected] ; El Haskouri, Jamal, [email protected] ; Beltran Porter, Daniel, [email protected] ; Amoros del Toro, Pedro Jose, [email protected]

Silica-based powders and monoliths with bimodal pore systems

Porous pure and doped silicas with pore sizes at two length scales (meso/macroporous) have been prepared and shaped both as powders and monoliths through a one-pot surfactant assisted procedure by using a simple template agent and starting from atrane complexes as inorganic precursors.El Haskouri, Jamal, [email protected] ; Latorre Saborit, Julio, [email protected] ; Beltran Porter, Aurelio, [email protected] ; Beltran Porter, Daniel, [email protected] ; Amoros del Toro, Pedro Jose, [email protected]

Sensory hybrid host materials for the selective chromo-fluorogenic detection of biogenic amines

Pyrylium-containing mesoporous materials have been used for the chromo-fluorogenic sensing of biogenic amines in an aqueous environment.Amoros del Toro, Pedro Jose, [email protected]

Influence of the meso-substituent on strongly red emitting phenanthrene-fused boron–dipyrromethene (BODIPY) fluorophores with a propeller-like conformation.

Highly emissive phenanthrene-fused boron–dipyrromethene (PBDP) dyes have been spectroscopically characterized in a series of solvents. The influence of different substituents (−H, −I, −CN, −DMA or a 15C5-crown ether) in the para-position of a phenyl ring attached to the meso-position of the BODIPY core is discussed. This family of dyes has an intense emission at λ ≥ 630 nm, with fluorescence quantum yields between 0.7 and 1.0 in all solvents studied, except in the case of the dimethylamino-substituted derivative, PBDP-DMA, which undergoes excited-state intramolecular charge transfer (CT), leading to broadband dual fluorescence in highly polar solvents. Introduction of a weaker electron donor such as a benzocrown to the meso-position is not able to trigger a second (charge or electron transfer) process and, interestingly, heavy atom (iodine, PBDP-I derivative) substitution at that moiety does also not have a relevant influence on the photophysics, i.e., enhanced intersystem crossing was not observed. Electrochemical studies of PBDP-DMA complement the data reported and stress the fact that the decrease in fluorescence of PBDP-DMA in highly polar solvents is due to an excited-state CT process rather than to a photoinduced electron transfer (PET).Spanish Ministry of Science and Innovation (Ramón y Cajal Program)Alexander von Humboldt FoundationDepto. de Química OrgánicaFac. de Ciencias QuímicasTRUEpu

Interaction of a 1,3-Dicarbonyl Toxin with Ru(II)-Biimidazole Complexes for Luminescence Sensing: A Spectroscopic and Photochemical Experimental Study Rationalized by Time-Dependent Density Functional Theory Calculations

A family of ruthenium(II) complexes containing one 2,2′-biimidazole (bim) ligand and two polypyridyl (NN) ligands has been prepared and their photophysical and photochemical features have been tested in the presence of tenuazonic acid (TeA), a widespread food and feed mycotoxin of current concern. While not tested in in vivo studies, TeA and other secondary metabolites of Alternaria fungi are suspected to exert adverse effects on the human health, so sensors and rapid analytical procedures are required. It is well-known that 1,3-dicarbonyl compounds such as TeA are relatively easy to deprotonate (the pKa of TeA is 3.5), yielding an enolate anion stabilized by resonance. The chelating and hydrogen-donor features of bim allow simultaneous binding to the metal core and to the target β-diketonate delocalized anion. Such a binding induces changes in the blue absorption (40 nm bathochromic shift), red luminescence intensity (>75% quenching), and triplet lifetime (0.2 μs decrease) of the Ru(NN)2(bim)2+ luminophore. Moreover, we have computationally rationalized, by time-dependent density functional theory, the structure of the different adducts of Ru–bim complexes with TeA and the electronic nature of the spectral absorption bands and their change upon the addition of TeA.Spanish Ministry of Science and Innovation (MICINN)Generalitat Valenciana and the European Social FundDepto. de Química OrgánicaFac. de Ciencias QuímicasTRUEpu

Interactive educational material in English for practical teaching and self-learning in optical chemical (bio)sensors for Degree and Master studies

Material docente (guiones de prácticas, vídeos, cuestionarios multi-respuesta) en inglés para asignaturas de Grado y Máster relacionadas con el tema de sensores (bio)químicos ópticos y la preparación de nanomateriales aplicados en sensores ópticosEducational material in English (laboratory guides and protocols, videos, multiple-choice questionnaires) for Degree and Master studies related with optical chemical (bio)sensors and synthesis of nanomaterials for development of optical sensorsDepto. de Química AnalíticaDepto. de Química OrgánicaFac. de Ciencias QuímicasFALSEUniversidad Complutense de Madridsubmitte

Nueva metodología de aprendizaje basado en investigación en el Laboratorio de Química Orgánica II (Grado en Química, Doble Grado en Química y Bioquímica)

Este proyecto tiene como objetivo llevar a cabo un cambio conceptual del Laboratorio de Química Orgánica II, introduciendo métodos del aprendizaje mediante indagación guiada (“inquiry-guided learning”). Se ha desarrollado un aprendizaje centrado en el estudiante, que requiere que los alumnos realicen sus propias hipótesis, planifiquen su experimento, reflexionen y tomen decisiones durante el desarrollo de cada sesión. Se han utilizado como estrategias principales: 1) Diseño de una práctica piloto basada en los conceptos del aprendizaje mediante indagación guiada. Dicha práctica es diferente para cada alumno, lo que ha supuesto contar con una reserva de 12-15 prácticas diferentes previamente ensayadas. 2) Diseño y elaboración del material de laboratorio necesario para transformar las prácticas ya existentes en formato expositivo en experimentos basados en indagación, planteando preguntas que los alumnos deben responder a lo largo del experimento, sin proporcionarles previamente los resultados esperados, sino promoviendo un aprendizaje activo que integra los nuevos conceptos inferidos a partir de un verdadero proceso de experimentación e investigación. 3) Promover la discusión científica de los resultados introduciendo al final de la sesión una puesta en común con un alto componente de evaluación entre iguales (“peer-assessment”). 4) Con el fin de tutorizar el papel del profesor en este modelo de aprendizaje, se ha desarrollado una guía de ayuda al profesor. 5) Por último, se han realizado encuestas de evaluación para recibir la retroalimentación necesaria de los profesores y alumnos que se han enfrentado a esta nueva metodología en nuestro Departamento