Resumen de Carborane derivatives with electron rich moieties. Synthesis, properties and electronic communication
Radu Adrian Popescu
El treball que es presenta en aquesta tesi és la continuació i ampliació de la feina feta en el nostre grup de recerca en els darrers anys sobre derivats de l’o-carborà que porten grups rics en electrons. L’objectiu global de la tesi és la síntesis i l’estudi teòric d’aquests derivats. Gairebé tots els compostos sintetitzats en aquest treball s’han obtingut directament a partir de l’o-carborà. La funcionalització dels àtoms de carboni de l’o-carborà es fa en dos etapes. En un primer pas, s’afegeix un agent per arrancar el protons, com són els compostos organolitiats, les amides alcalines, els hidrurs alcalins; i tot seguit, s’afegeix un electròfil (diòxid de carboni, calcogen, halogen, halurs, epòxids, aldehids). Tot i que la substitució dels dos àtoms de carboni del clúster d’o-carborà S’obté pràcticament sempre, la monosubstitució no és gens trivial, perquè sempre ve acompanyada de la disubstitució. Per això, el primer objectiu d’aquest treball ha sigut l’estudi experimental i teòric de la influencia dels dissolvents eterats (Et2O, THF or DME) en la formació dels compostos organolitiats, utilitzant com a plataforma el 1,2-C2B10H12. Tot i que les fosfines de l’o-carborà són uns dels derivats més estudiats, la investigació de les seves propietats electròniques no ho ha sigut tant. Les carboranilfosfines varen ésser sintetitzades per primer cop fa més de 50 anys, però cap estudi sistemàtic i exhaustiu sobre les reaccions d’oxidació s’havia fet fins ara. Per tant, un altre objectiu d’aquest treball ha sigut l’estudi de les reaccions d’oxidació de les carboranilfosfines amb peròxid d’hidrogen, sofre i seleni; i la seva avaluació com a lligands. Un cop sintetitzats aquests compostos, hem fet un estudi teòric que ha tingut els següents objectius: i) veure la influència dels grups fosfina i fosfina oxidada en els efects electrònics del clúster d’o-carborà; ii) veure els efectes electrònics en les closo-carboranilmonofosfines; iii) veure la labilitat del enllaç fòsfor-calcogen en els monocalcògens dels carboranilmono- i carboranildifosfines; iv) estudiar dels processos de oxidació i degradació; v) estudiar la comunicació intramolecular en les carboranildifosfines aniòniques oxidades. Un altre grup ric en electrons és el grup formil (-CHO), que una vegada afegit a un clúster d’o-carborà, veure les seves propietats altament modificades. Tot i que el carboranilformaldehid es coneix des de fa temps, hi ha pocs estudis sobre la seva reactivitat. Per tant un altre objectiu d’aquest treball ha sigut l’estudi de la reactivitat d’aquest compost amb la finalitat d’obtenir nous derivats. Per això hem estudiat: i) l’addició nucleofílica al grup carbonílic del derivat litiat de l’o-carborà per obtenir derivats amb múltiples clústers d’o-carborà; ii) la substitució electrofílica dels substrats aromàtics emprant el carboranilformaldehid activat amb la finalitat d’obtenir derivats de l’o-carborà amb propietats luminescents; iii) les reaccions de Wittig i Horner-Wadaworth-Emmons emprant ja sigui el carboranilformaldehid ó els derivats de l’o-carborà amb grups fosfonat i sals de fosfoni. Per l’últim hem estudiat la síntesis de nous derivats utilitzant com a plataforma la carboranilpiridina. Les reaccions estudiades han sigut: i) la metal·lació de la carboranilpiridina amb complexos de Pd(II), Ir(III), Rh(III) i Ru(II); ii) la síntesis de lligands híbrids carboranilpiridina-fosfina i les seves reaccions de complexació amb Pd(II) i Rh(I); iii) la síntesis de un derivat de la carboranilpiridina que inclou un grup borà; iv) la síntesis de un derivat cobaltabis(dicarballur)-dipiridina.
