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XVII PREMIO DUPONT DE LA CIENCIA




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

Nazario Martín León es doctor en Ciencias Químicas y catedrático de Química Orgánica de la Universidad Complutense de Madrid. Ha publicado unos trescientos artículos científicos en revistas científicas internacionales. En la actualidad ocupa la cuarta posición como científico español más citado en el área de Química en los últimos diez años, con un índice de Hirch de 33 y un porcentaje de 20,69 citas por artículo.

Además es miembro de Sociedades científicas: Executive Committee for the Fullerenes Divission of the Electrochemical Society (USA). (1998-actualidad); Grupo Especializado de Química Orgánica de la Real Sociedad Española de Química (1997-2002); Junta de Gobierno de la Real Sociedad Española de Química; Grupo Especializado de Química Orgánica de la Real Sociedad Española de Química; Editor General de la Real Sociedad Española de Química; Presidente de la Real Sociedad Española de Química (Enero 2006-actualidad). Comité ejecutivo de la Fullerenes Division of the Electrochemical Society (USA); American Chemical Society; Electrochemical Society; Real Academia de Doctores de España; Fellow of The Royal Society of Chemistry.

Su labor científica se ha desarrollado fundamentalmente en la investigación de Materiales Moleculares Orgánicos Foto- y Electroactivos, que es un área multidisciplinar de investigación que implica ciencias tales como la Química, la Física, la Ciencia de Materiales y la Ingeniería. En particular, esta labor investigadora se ha centrado en el estudio de materiales para el almacenamiento de energía, procesos de transferencia electrónica fotoinducida y modificación química de fullerenos, con orientación hacia el estudio de sistemas fotosintéticos artificiales modelo y dispositivos orgánicos fotovoltaicos, así como estudio de cables moleculares dentro de la denominada electrónica molecular.

Sus contribuciones pueden clasificarse del siguiente modo:


1) Materiales para la energía: Fullerenos y nanotubos de carbono
Los procesos de transferencia electrónica a través de moléculas de dimensiones nanométricas capaces de realizar una función han despertado un gran interés en la comunidad científica, debido al papel fundamental que presentan en diversas reacciones químicas y biológicas. Los mecanismos de reacción que implican una transferencia electrónica en la naturaleza son especialmente difíciles de abordar, pero la Síntesis Orgánica ha sido capaz de proporcionar sistemas modelo más simples, que muestran caminos alternativos para el estudio de la química fundamental de estos procesos.
De este modo, la preparación de sistemas de tipo Dador-espaciador-Aceptor (D-s-A) que contengan las subunidades estructurales dadora y aceptora en la misma molécula orgánica constituye la base del desarrollo de dispositivos electrónicos moleculares, debido a las propiedades ópticas y electrónicas que estos derivados pueden presentar. En su grupo de investigación se han sintetizado diversos compuestos D-s-A constituidos por tetratiafulvalenos, porfirinas y sistemas p-conjugados como subunidad estructural dadora y fullerenos y nanotubos de carbono como subunidad estructural aceptora. En estos compuestos, el grupo de investigación ha realizado un trabajo pionero, habiéndose estudiado su interacción dador-aceptor tanto mediante uniones covalentes.

Este estudio se ha enfocado desde tres puntos de vista:
1a) Diseño y síntesis de sistemas D-s-A con estados con separación de cargas de tiempos de vida largos.
1b) Comportamiento de nanocable molecular en sistemas oligóméricos p-conjugados.
1c) Aproximación supramolecular de transferencia electrónica en Fullerenos

2) Desarrollo de sistemas fotosintéticos artificiales derivados de Fullerenos. Nuevos Materiales con aplicaciones fotovoltaicas.
Durante finales de los años 90 y a lo largo de esta nueva década, comienzan a desarrollar una de las aplicaciones más realistas de los fullerenos, los procesos de transferencia electrónica en moléculas orgánicas que mimetizan el proceso biológico fundamental de la Fotosíntesis en plantas y bacterias.
Así pues, en su laboratorio de investigación se ha llevado a cabo durante la última década el diseño y síntesis de nuevos sistemas fotosintéticos artificiales basados en el fullereno C60. Este es un campo de investigación que durante varios años ha suscitado el interés de numerosos investigadores de diferentes áreas dada la dificultad que supone el estudio de los procesos electrónicos que tienen lugar durante la fotosíntesis.
El interés de tales sistemas artificiales es evidente si se consideran las dificultades energéticas de nuestro planeta para las próximas décadas. La energía solar representa una fuente inagotable de energía limpia que es fundamental para el desarrollo sostenible de nuestro planeta. En este sentido, el conocimiento de la fotosíntesis a partir de sistemas fotosintéticos artificiales ha permitido el desarrollo, aún en su infancia, de células solares de plástico. Es decir, dispositivos fotovoltaicos constituidos exclusivamente por moléculas orgánicas.
El grupo de investigación que dirige el profesor Martín ha estado implicado, desde el primer proyecto financiado por la UE en este campo (Joule III, 1997), en la participación de diferentes proyectos europeos dirigidos a la obtención de dispositivos fotovoltaicos y sistemas fotosintéticos artificiales. Su grupo ha sintetizado moléculas que muestran una respuesta fotovoltaica con rendimientos de conversión de energía muy destacables (2,3 %) y próximos al valor que representa el récord actualmente de un 5%.

3) Modificación química de fullerenos. Descubrimiento de nuevas reacciones
A comienzo de los años noventa se iniciaba el desarrollo de la Química de los Fullerenos, moléculas extraordinarias con propiedades no convencionales. Desde 1994, comienzan a desarrollar los primeros estudios de modificación química de Fullerenos en nuestro país. Poco tiempo después se leen en su grupo de investigación las primeras Tesis Doctorales de Fullerenos en España y comienzan el estudio de sistemas electroactivos basados en el fullereno C60 y otros sistemas dadores de electrones y, especialmente, los derivados de tetratiafulvaleno, molécula ésta con excepcionales propiedades dadoras de electrones.
Sin embargo, ha sido durante los últimos años cuando han desarrollado una serie de nuevas reacciones implicando a fullerenos, algunas de ellas de gran importancia y aplicabilidad en la química moderna.
El grupo del profesor Martín ha desarrollado un nuevo concepto de los Fullerenos como un escenario singular y sin precedentes por su curvatura y propiedades electrónicas, donde probar nuevas reacciones orgánicas en las que los dobles enlaces altamente reactivos de los Fullerenos participan activamente. Así, han acuñado un nuevo término, “Fullereninos” con los que han estudiado una amplia variedad de nuevas reacciones donde el doble enlace del enino pertenece a la estructura del C60. Este estudio ha permitido desarrollar reacciones no descritas previamente en moléculas no planas, como es el caso de la reacción de Pauson-Khand.
También han sido pioneros en el estudio de la química supramolecular de fullerenos, área esta poco desarrollada hasta finales de los años noventa.


Premio DuPont de la ciencia

© Abril 2008