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XVII PRÉMIO DUPONT DA CIÊNCIA




NAZARIO MARTÍN LEÓN (Madrid, 25-03-1956)

Nazario Martín León é Doutor em Ciências Químicas e Catedrático de Química Orgânica da Universidade Complutense de Madrid. Publicou cerca de trezentos artigos científicos em revistas científicas internacionais. Actualmente, ocupa a quarta posição como cientista espanhol mais citado na área de Química nos últimos dez anos, com um índice de Hirch de 33 e uma percentagem de 20,69 citações por artigo.

Além disso, é membro das seguintes Sociedades Científicas: Executive Committee for the Fullerenes Divission of the Electrochemical Society (USA), (de 1998 à actualidade); Grupo Especializado de Química Orgânica da Real Sociedade Espanhola de Química (1997-2002); Junta de Governo da Real Sociedade Espanhola de Química; Editor General da Real Sociedade Espanhola de Química; Presidente da Real Sociedade Espanhola de Química (de Janeiro de 2006 à actualidade); Comité executivo da Fullerenes Division of the Electrochemical Society (USA); American Chemical Society; Electrochemical Society; Real Academia de Doutores de Espanha e Fellow of The Royal Society of Chemistry.

O seu trabalho científico desenvolveu-se fundamentalmente na investigação de Materiais Moleculares Orgânicos Foto e Electroactivos, uma área multidisciplinar de investigação que implica ciências como a Química, a Física, a Ciência dos Materiais e a Engenharia. Este trabalho de investigação centrou-se em particular no estudo de materiais para o armazenamento de energia, nos processos de transferência electrónica fotoinduzida e modificação química de fulerenos, estando orientado para o estudo de sistemas fotossintéticos artificiais modelo e de dispositivos orgânicos fotovoltaicos, bem como no estudo de cabos moleculares dentro da denominada electrónica molecular.

As suas contribuições podem classificar-se do seguinte modo:


1) Materiais para a energia: Fulerenos e nanotubos de carbono
Os processos de transferência electrónica através de moléculas de dimensões nanométricas capazes de realizar uma função despertaram um grande interesse na comunidade científica, devido ao papel fundamental que apresentam em diversas reacções químicas e biológicas. Os mecanismos de reacção que implicam uma transferência electrónica na natureza são particularmente difíceis de abordar, mas a Síntese Orgânica foi capaz de proporcionar sistemas modelo mais simples que mostram caminhos alternativos para o estudo da química fundamental destes processos.
Deste modo, a preparação de sistemas de tipo Dador-espaçador-Aceitador (D-s-A) que contenham as subunidades estruturais dadora e aceitadora na mesma molécula orgânica constitui a base do desenvolvimento de dispositivos electrónicos moleculares, em virtude das propriedades ópticas e electrónicas que estes derivados podem apresentar. No seu grupo de investigação, sintetizaram-se diversos compostos D-s-A, constituídos por tetratiafulvalenos, porfirinas e sistemas p-conjugados, como subunidade estrutural dadora, e por fulerenos e nanotubos de carbono como subunidade estrutural aceitadora. Nestes compostos, o grupo de investigação realizou um trabalho pioneiro, tendo-se estudado a sua interacção dador-aceitador por meio de ligações covalentes

Este estudo foi focalizado a partir de três pontos de vista:
1a) Projecto e síntese de sistemas D-s-A com estados com separação de cargas de tempos de vida longos.
1b) Comportamento de nanocabo molecular em sistemas oligoméricos p-conjugados.
1c) Aproximação supramolecular de transferência electrónica em Fulerenos.

2) Desenvolvimento de sistemas fotossintéticos artificiais derivados de Fulerenos. Novos Materiais com aplicações fotovoltaicas.
Durante o final dos anos 90 e ao longo desta nova década, começam a desenvolver uma das aplicações mais realistas dos fulerenos, os processos de transferência electrónica em moléculas orgânicas que mimetizam o processo biológico fundamental da Fotossíntese em plantas e bactérias.
Portanto, no seu laboratório de investigação levou-se a cabo durante a última década o projecto e a síntese de novos sistemas fotossintéticos artificiais baseados no fulereno C60. Este é um campo de investigação que há vários vem suscitando o interesse de numerosos investigadores de diferentes áreas, dada a dificuldade que representa o estudo dos processos electrónicos que têm lugar durante a fotossíntese.
O interesse de tais sistemas artificiais é evidente se se considerarem as dificuldades energéticas do nosso planeta para as próximas décadas. A energia solar representa uma fonte inesgotável de energia limpa que é fundamental para o desenvolvimento sustentável do nosso planeta. Neste sentido, o conhecimento da fotossíntese a partir de sistemas fotossintéticos artificiais permitiu o desenvolvimento, ainda na sua infância, de células solares de plástico. Quer dizer, de dispositivos fotovoltaicos constituídos exclusivamente por moléculas orgânicas.
O grupo de investigação que o professor Martín dirige esteve implicado, desde o primeiro projecto financiado pela UE neste campo (Joule III, 1997), na participação em diferentes projectos europeus dirigidos para a obtenção de dispositivos fotovoltaicos e de sistemas fotossintéticos artificiais. O seu grupo sintetizou moléculas que apresentam uma resposta fotovoltaica com rendimentos de conversão de energia muito apreciáveis (2,3%) e próximos do valor de 5% que representa o actual record.

3) Modificação química de fulerenos. Descoberta de novas reacções
No começo dos anos noventa, iniciava-se o desenvolvimento da Química dos Fulerenos, moléculas extraordinárias com propriedades não convencionais. A partir de 1994, o grupo começa a desenvolver os primeiros estudos de modificação química de Fulerenos em Espanha. Pouco tempo depois, defendem-se no seu grupo de investigação as primeiras Teses Doutorais sobre Fulerenos feitas em Espanha e este inicia o estudo de sistemas electroactivos baseados no fulereno C60 e de outros sistemas dadores de electrões, especialmente os derivados de tetratiafulvaleno, molécula esta com excepcionais propriedades dadoras de electrões.
Contudo, foi durante os últimos anos que desenvolveram uma série de novas reacções implicando fulerenos, algumas delas de grande importância e aplicabilidade na química moderna.
O grupo do Professor Martín desenvolveu um novo conceito dos Fulerenos como um cenário, singular e sem precedentes pela sua curvatura e propriedades electrónicas, onde testar novas reacções orgânicas nas quais as duplas ligações altamente reactivas dos Fulerenos participam activamente. Cunharam assim um novo termo, o de “Fulereninos”; com o novo conceito estudaram uma ampla variedade de novas reacções onde a dupla ligação do “enino” pertence à estrutura do C60. Este estudo permitiu desenvolver reacções não descritas anteriormente em moléculas não planas, como é o caso da reacção de Pauson-Khand.
Também foram pioneiros no estudo da química supramolecular de fulerenos, área esta pouco desenvolvida até finais dos anos noventa.

 


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