Responsive Hybrid Materials via Molecular Recognition on Silicon and Single Molecule Magnets Assembly on Carbonanotubes

Il presente lavoro di tesi concerne lo studio di nuovi materiali ibridi con funzioni magnetiche e di riconoscimento molecolare. Nello specifico la tesi è suddivisa in due parti. Nella prima parte è stata riportata la sintesi di nuovi recettori molecolari, quali i cavitandi tetrafosfonati, di cui sono state studiate le proprietà di riconoscimento molecolare verso sali di metil-ammonio e di metil-piridinio. Tale studio è stato condotto dapprima in soluzione, al fine di mettere a punto un opportuno protocollo di complessazione, che successivamente è stato trasferito su superfici di silicio precedentemente funzionalizzate con i cavitandi mediante grafting fotochimico. I diversi step di complessazione e decomplessazione, che sono stati dimostrati essere completamente reversibili, sono stati monitorati in soluzione via fluorescenza e su superficie via X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Il secondo argomento ha riguardato la funzionalizzazione di Magneti a Singola Molecola (MSM), quali il Fe4, al fine di ancorare tali nanomagneti su superficie mantenendone intatte le proprietà magnetiche. In particolare, è stato sintetizzato un MSM funzionalizzato con due pireni, successivamente utilizzati per ancorare tale magnete su nanotubi di carbonio a singola parete, sfruttando le interazioni di π-π stacking tra il pyrene e il nanotubo. Inoltre, sono stati effettuati studi di funzionalizzazione regiospecifica di un MSM con leganti tripodali contenenti metil-piridinio al fine di aggraffarlo su wafer di silicio, sfruttando le proprietà di riconoscimento molecolare del cavitando tetrafosfonato, già aggraffato su superficie, verso derivati N-metil-piridinici.