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Francis VillatoroJuan Carlos GilJosé EdelsteinGastón GiribetBorja Tosarestructuras moleculares robsongeometrías específicas moléculasconectores metálicos estabilidadmontar estructuras arbitrarias richard robsonrobson generaliza ejemplo teóricomoléculas orgánicas como piezas legoconstrucción estructuras moleculares robsonmoléculas diamantoide y cavidadesinestabilidad térmica de moléculas rossorellenar huecos superficie moléculaRichard RobsonLegoFrancis Villatoro4,4' bipiridinaYagiQuímicosArtículo (1999)Hideki YukawaKitagawaAlberto ApariciSuan HiJuan HiNaturemacroCristalesSociedad Química Japonesa
Construcción estructuras moleculares robson
Con
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Francis Villatoro describe cómo Richard Robson propuso generalizar un ejemplo teórico para estudiar nuevas familias de moléculas, utilizando la analogía de piezas de Lego para construir estructuras moleculares más grandes.
…tengo amigos químicos a los que yo les he comentado una cosa y han publicado un paper con lo que yo les he comentado. O sea, son muy creativos en el sentido de proponer ideas y lo que propuso Robson es, sí, mi molécula, mi diamantino, diamantoide no funciona. ¿vale? Es muy inestable, pero imaginamos que fuera estable yo podría diseñar con diferentes moléculas que tuvieran diferentes geometrías si tuvieran en los vértices polaridades podía unirlas con guiones metálicos y montar estructuras más grandes y propuso eso propuso la idea de montar estructuras más o menos arbitrarias y a ver si alguna de ellas es estable y si damos con la tecla y alguna no sale estable pero eso lo propuso así y dijo bueno yo voy a investigar otras variantes a ver qué cosas ocurren pero Robson tiene La visión de, con un único ejemplo, generalizar el ejemplo como un teórico y decir esto es una nueva familia de posibles moléculas que hay que estudiar y que hay que trabajar y como tenemos infinitas moléculas orgánicas con las que podemos trabajar y las podemos pegar, pues entre todas ellas podemos construir nuestras piecitas de Lego para montar moléculas más grandes. Y eso lo dijo Robson y se quedó tan pacho. Claro, mucha gente le dijo: mira, Rosso, si estas moléculas claramente van a ser inestables térmicamente. Pero bueno, se fueron haciendo diferentes moléculas. La molécula del diamantoide lo que tenía eran cavidades, huecos y entonces rellenar esos huecos era difícil. Entonces tú rellenabas los huecos que estaban en la superficie. Eso no lo hacían porque era inestable. Pero si tú hacías fluir algún gas o lo que fuera por esos huecos rápidamente se desestabilizaba, pero bueno, se le ocurrió a Otro investigador, que es el segundo premiado a Kitagawa, se le ocurrió que podía ser algo parecido. Kitagawa es también muy parecido a Robson en la idea de que también es un gran ideólogo. Kitagawa dice, ha dicho varias ocasiones que el gran premio Nobel…
Significado #1 · Palabras #3
Francis Villatoro continúa explicando la trayectoria de investigadores en el campo de los materiales porosos, mencionando al investigador Richard Robson y su trabajo desde la década de 1980.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #13investigador richard robson materiales porososmodelos de moléculas bolas madera richard robsonbaravillas metálicas y agujeros en maderamodelos físicos bolas maderamolécula metano agujeros lugaresmolécula benceno carbonos varillassíntesis materiales químicossistemas macromoleculares moléculas pegando…es quién lo acompaña, porque lo pueden acompañar gente que ha estado acompañando a Yagui o gente que ha hecho cosas antes de Yagui. Y el Comité de Novena ha decidido premiar a gente que ha trabajado antes. Y así que nos tenemos que remontar a la década. De los 1980 a un investigador, Richard Robson, que estuvo trabajando en una idea que, según cuenta él, este tipo de cosas siempre tienen estas historietas o hay que romantizarlas, ¿no? Y Robson ha contado en un paper de review que en 1974, cuando estaba empezando a dar clases de química, le pidieron que hiciera modelos con bolas de madera de moléculas. Entonces él tenía que poner unas baravillas metálicas y tenía que hacerle a cada bola de madera unos agujeros para ir colocando. Y claro, tú tienes que calcularlo. Si quiero hacer una molécula de metano, tengo que poner los agujeros en unos ciertos lugares. Si quiero hacer una molécula de benceno, a los carbonos les tengo que poner los agujeros en otro sitio para después meter las varillas y montar las moléculas. Y que cuando estaba montando este tipo de moléculas se le ocurrió, bueno, ¿y por qué no sintetizamos de esta manera materiales, materiales químicos? ¿Por qué no montamos sistemas macromoleculares pegando moléculas en lugar De bolas de madera, en lugar de átomos, cogiendo moléculas y enlazándolas entre sí con algo que las pegue. Claro, lo más natural para pegarlas es algún tipo de ión, algún tipo de partícula, yo qué sé, de carga positiva y pegas moléculas que tengan elementos…
Francis Villatoro explica la necesidad de buscar estructuras cristalinas para estabilizar la unión entre moléculas en materiales porosos, donde los iones actúan como conectores.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11estructuras cristalinas en materiales porososiones como conectores molecularesfuerza de enlace distribuida estabilidad…algún tipo de partícula, yo qué sé, de carga positiva y pegas moléculas que tengan elementos terminales que sean de polaridad negativa. Claro, tú dices, vale, pero eso robustez no va a tener ninguna, eso probablemente igual que los pega, los despega, ¿no? O sea, hay que buscar una estructura en plan cristalino en la que las moléculas se van pegando para formar una especie de macrocristales. Que de alguna manera, como cada molécula que tiene como ciertos elementos terminales con los que se conecta a otras moléculas, está conectada por esos iones, pues el hecho de que reciba una fuerza de enlace distribuida por todo el espacio haga que se mantenga aquello más o menos estable. Bien, esto es una idea del 74 que él estuvo rondando la cabeza; le intentó hacer algunas propuestas, etc. Y realmente no cristalizó hasta que llegó a finales de los 80 y en 1989 publicó el artículo que le ha dado el premio Nobel; que es un artículo en el que…
Francis Villatoro explica cómo el investigador Richard Robson se inspiró en la estructura del diamante para crear nuevos materiales.
Habla: Francis VillatoroSignificado #6 · Palabras #5diamante material solo de carbonoátomo de carbono enlaza cuatro átomosestructura química diamante tetraedros conectadosinvestigador richard robson estructura diamante…propuestas, etc. Y realmente no cristalizó hasta que llegó a finales de los 80 y en 1989 publicó el artículo que le ha dado el premio Nobel; que es un artículo en el que sintetiza una molécula inspirada en el diamante y que se llama en español diamantoide. Hay que recordar que el diamante es un material solo de carbono, un al otro poder de carbono en el que un átomo de carbono se coordina, se enlaza con cuatro átomos de carbono formando un tetraedro. Entonces realmente la estructura química del diamante es una serie de tetraedros conectados. Bien, pues la idea de Robson fue hacer eso mismo. Químicos Yo tengo amigos químicos a los que yo les he comentado una cosa y han publicado un paper con lo que yo les he comentado. O sea, son muy creativos en el sentido de proponer ideas y lo que propuso Robson es, sí, mi molécula, mi diamantino, diamantoide no…
Francis Villatoro describe cómo Richard Robson propuso generalizar un ejemplo teórico para estudiar nuevas familias de moléculas, utilizando la analogía de piezas de Lego para construir estructuras moleculares más grandes.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #3estructuras moleculares robsongeometrías específicas moléculasconectores metálicos estabilidadmontar estructuras arbitrarias richard robsonrobson generaliza ejemplo teóricomoléculas orgánicas como piezas legoconstrucción estructuras moleculares robsonmoléculas diamantoide y cavidadesinestabilidad térmica de moléculas rossorellenar huecos superficie molécula…tengo amigos químicos a los que yo les he comentado una cosa y han publicado un paper con lo que yo les he comentado. O sea, son muy creativos en el sentido de proponer ideas y lo que propuso Robson es, sí, mi molécula, mi diamantino, diamantoide no funciona. ¿vale? Es muy inestable, pero imaginamos que fuera estable yo podría diseñar con diferentes moléculas que tuvieran diferentes geometrías si tuvieran en los vértices polaridades podía unirlas con guiones metálicos y montar estructuras más grandes y propuso eso propuso la idea de montar estructuras más o menos arbitrarias y a ver si alguna de ellas es estable y si damos con la tecla y alguna no sale estable pero eso lo propuso así y dijo bueno yo voy a investigar otras variantes a ver qué cosas ocurren pero Robson tiene La visión de, con un único ejemplo, generalizar el ejemplo como un teórico y decir esto es una nueva familia de posibles moléculas que hay que estudiar y que hay que trabajar y como tenemos infinitas moléculas orgánicas con las que podemos trabajar y las podemos pegar, pues entre todas ellas podemos construir nuestras piecitas de Lego para montar moléculas más grandes. Y eso lo dijo Robson y se quedó tan pacho. Claro, mucha gente le dijo: mira, Rosso, si estas moléculas claramente van a ser inestables térmicamente. Pero bueno, se fueron haciendo diferentes moléculas. La molécula del diamantoide lo que tenía eran cavidades, huecos y entonces rellenar esos huecos era difícil. Entonces tú rellenabas los huecos que estaban en la superficie. Eso no lo hacían porque era inestable. Pero si tú hacías fluir algún gas o lo que fuera por esos huecos rápidamente se desestabilizaba, pero bueno, se le ocurrió a Otro investigador, que es el segundo premiado a Kitagawa, se le ocurrió que podía ser algo parecido. Kitagawa es también muy parecido a Robson en la idea de que también es un gran ideólogo. Kitagawa dice, ha dicho varias ocasiones que el gran premio Nobel…
Francis Villatoro continúa explicando cómo Richard Robson se inspiró en la arquitectura para crear estructuras moleculares con canales, comparándolas con vigas de edificios.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3 · Palabras #1químico kitagawa e ideas yukawafilósofo chino suan hi juan himoléculas robson e inspiración kitagawayuikawa utilidad de lo inútilestructuras moleculares richard robsoncanales para gases y sustanciasiones de cobre usados por robsoniones de cobalto níquel zincestructura canal en 1997estructura molecular bipiridina richard robsoncristal canales abiertos 44 bipiridinaabsorción gases metano nitrógeno oxígenomolécula arquitectura edificios richard robsonestructuras inestables reactores químicosflexibilidad estructuras kitagawa 1998aplicaciones materiales estabilizados ceolitasrevistas sociedad química japonesa…la utilidad de lo inútil, hablando de cosas como los mesones. Los mesones son partículas inútiles, no sirven para nada. Los muones, los mesones, eso no sirve para nada. Hoy día sabemos que eso es mentira, pero estamos hablando de Yukawa hace más de 60 años. Entonces Kitagawa leyó de joven un libro de Hideki Yukawa sobre la utilidad de lo inútil: incluso lo inútil puede ser útil, y que mencionaba y se inspiraba en un filósofo chino, Suan Hi o Juan Hi, como se lea; eso Alberto lo sabe pronunciar yo, ¿no? Suansi. Bien, entonces Kitagawa tenía esa mentalidad; era químico y quería desarrollar este tipo de ideas. Él decía: “Robson está haciendo moléculas, yo escucho algo de fondo, un ruidillo de fondo”. Bueno, sigo hablando: “Kitagawa dice, voy a hacer lo mismo que Robson; lo que ha hecho Robson es inútil, no importa, no me importa, porque a mí, yo sigo a Yukawa, me dejo llevar por lo inútil. Voy a desarrollar esa idea que ha propuesto Robson y la voy a generalizar”. Entonces, para poder rellenar estos materiales con un gas, yo lo necesito que tenga en lugar de cavidades, que tenga grandes canales que conecten el exterior con el interior y yo pueda meter sustancias. Y entonces propuso diferentes estructuras con moléculas orgánicas en las que vas pegándolas. El enlace fundamental siguen siendo iones. Aquí uso tanto iones de cobre como los usados por Robson, pero también uso iones de cobalto, iones de níquel, iones de zinc, para unir diferentes moléculas orgánicas buscando crear estructuras en forma de canal. Y en 1997 creó una estructura con canales, con canales en los que era fácil de rellenar. Es una estructura que recuerda mucho a las vigas de los edificios. Si tú quieres construir un edificio con múltiples salas alargadas, pues la estructura con la que pones las vigas, si la descompones y la pones en estructuras moleculares, en plan una especie como de U invertida, una especie de molécula que va en horizontal con dos moléculas verticales y con eso vas construyendo este tipo de moléculas. Estéticamente son muy atractivas y recuerdan mucho a un edificio, a las vigas de un edificio. Él logró construir en el 97 la 4,4' bipiridina, que es un cristal por eso que tiene canales abiertos; y era un poquito más estable que las moléculas de Robson y logró absorber ciertos gases con esta molécula, metano, nitrógeno, oxígeno y liberarlos más tarde, con lo que estaba ya, digamos, yendo en la línea de que lo inútil a veces puede ser útil. Pero claro, esto para condiciones ambientales, para condiciones de reactores químicos era muy difícil porque estas estructuras realmente no eran estables. En 1998, Kitagawa demostró además que algunas de sus estructuras eran flexibles; se podían deformar. Tú podías aplicar una cizalla y tenías un material que era relativamente flexible, con lo que podían tener estos materiales, si se lograran estabilizar de alguna forma, podrían tener aplicaciones donde las ceolitas y los carbones activos no tienen aplicaciones. Todo esto fundamentalmente lo publicó en revistas japonesas, en revistas de la Sociedad Química Japonesa; son revistas que escriben en inglés y en español, perdón, en inglés y en japonés cuando escriben en japonés. Hay una versión internacional en inglés de la revista donde el resto del mundo se entera de lo que se ha publicado en la revista. Y yo creo que se publican casi todos los artículos en inglés en paralelo, pero todo esto estaba pendiente de que llegara el niño…
Francis Villatoro explica cómo Richard Robson y Kitagawa inicialmente consideraban unir moléculas directamente con iones, pero ahora utiliza un elemento intermedio como puente para expandir las posibilidades geométricas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10 · Palabras #20materiales con diversidad molecularestructuras tetraedro cubo hexágonomoléculas unidas a iones por kitagawaelemento intermedio como puente robsonposibilidades geométricas expandidas exponencialmentepublicaciones de yagi en nature…tipo pero con una molécula orgánica intermedia. De tal manera de que el puente del ión, del metal, une la molécula gorda, digamos, con una molécula puente y esa molécula puente me conecta con la otra molécula gorda. Dice, pero esa idea, ¿y por qué no se le ocurrió a nadie? Pues no se le ocurrió a nadie, ¿vale? No se le ocurrió a nadie Y cuando él lo monta, resulta que funciona, que obtiene estructuras estables Dice, pero ¿cómo? Solamente ese pequeño cambio respecto a lo que habían hecho los demás Así es la ciencia, ¿vale? O sea, hay alguien que encuentra la puerta en la pared y la atraviesa Y entonces encontró que era muy fácil diseñar y aquí ¿qué pasa? Que tienes una serie de moléculas que son esas que tienen estructuras de tetraedro, de cubo, de hexágono, etcétera, con las que yo voy a montar el material y dejar huecos en medio y después tengo las moléculas, pequeñas moléculas con las que conecto esos puentes. Pues tengo muchísima más diversidad, algo que nunca he podido soñar. Robson o Kitagawa estaban pensando en unir directamente las moléculas con los iones. Ahora no, ahora tengo un elemento intermedio, un puente intermedio. Con lo que tengo, se me expande exponencialmente el número de posibilidades geométricas. Entonces, los dos primeros materiales que publicó, claro, Yagi, esto, esto se publica en Nature. Yagi básicamente publica en Nature; no se molesta en publicar en otras revistas, porque esto lo que publica es súper espectacular, súper visual, súper precioso. ¿no? Unas reconstrucciones, claro, esto es un trabajo técnico tremendo detrás, ¿eh? No quiero quitar mérito, pero es algo fascinante. se publicó, se doctoró en 1990 y publica en 1992, empieza a trabajar en este tipo de materiales, empieza a publicar y en 1995…
Francis Villatoro comenta sobre la popularidad del campo de investigación liderado por Richard Robson y Yagi, destacando su facilidad para publicar resultados debido a la libertad creativa en la construcción de estructuras.
Habla: Francis VillatoroPalabras #4publicar como galletas estructuraartículo clásico de yagi 1999química del siglo xxi…que ves en los experimentos realmente está apoyada por simulaciones, etc. Pero tienes como una máquina de fabricar galletas, ¿vale? Vas fabricando y fabricando y fabricando algún artículo, venga, 22 maneras, 16 materiales, 32 materiales nuevos y claro. la envidia, la envidia, todos los químicos quieren trabajar en eso, porque es muy fácil publicar como galletas, porque tienes libertad infinita para construir estructura, con lo que ya que obtuvo una cantidad enorme de prestigio. el artículo de 1999 de Yagi está considerado el artículo clásico de la química del siglo XXI, es el artículo más citado y que más impacto va a tener en toda la ciencia del siglo XXI es un artículo que se habla de que el siglo XXI puede que sea el siglo de los MOF, gracias a ese artículo en Nature en el año 1999 89, fijaros, que todavía no cuenta, no es el año 2001, que es cuando empieza el siglo, es un par…