Molecular recognition in organic solvents and water using receptors based on calix[4]pyrrole scaffolds

• Autores: José Luis Escobar González
• Directores de la Tesis: Pablo Jose Ballester Balaguer (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Rovira i Virgili ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Christopher A. Hunter (presid.), Cristina Vicent Laso (secret.), Salvador Tomas Mas (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología Química por la Universidad Rovira i Virgili
• Materias:
  • Química
    • Química macromolecular
      • Macromoléculas
    • Química orgánica
      • Estructura de moléculas orgánicas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • Esta Tesis se ocupa del diseño y síntesis de receptores cóncavos que poseen cavidades hidrofílicas: receptores covalentes, cajas metálicas y cápsulas no covalentes. Para su construcción, elegimos el andamio de calix[4]pirrol aril-extendido (C[4]P-AE), que proporciona una cavidad aromática profunda cerrada en un extremo por un sitio de unión polar y abierta en el extremo opuesto. Nosotros investigamos las propiedades de reconocimiento molecular de los receptores sintetizados tanto en disolventes orgánicos como en agua. Específicamente, describimos un método sintético para el alargamiento de la cavidad de C[4]P-AEs que conduce a derivados súper aril-extendidos (C[4]P-SAE). Primero, preparamos un C[4]P-SAE tetra-éster y realizamos estudios de enlace con una serie de N-óxidos en disolución de cloroformo. Los complejos del C[4]P-SAE tenían una estequiometría 1:1 y eran termodinámicamente y cinéticamente altamente estables. Los resultados destacan las propiedades de unión superiores del receptor C[4]P-SAE frente al inicial aril-extendido. A continuación, sintetizamos C[4]P-SAEs con ocho grupos ionizables (octa-ácido) o cargados (octa-piridinio). Los últimos C[4]P-SAEs eran solubles en agua básica o neutra. Nosotros determinamos la estabilidad termodinámica de sus complejos de inclusión con una serie de N-óxidos de piridina, que tenían diferentes residuos no polares en su posición para. En base a estos resultados, cuantificamos la magnitud del efecto hidrofóbico que opera en estos complejos de C[4]P-SAE. También reportamos el auto-ensamblaje de cajas metálicas y cápsulas no covalentes, que presentan cavidades cerradas. A este respecto, mostramos que un ligando C[4]P-SAE tetra-piridina se auto-ensambla en una caja mono-metálica de Pd(II)/Pt(II). Estudiamos la encapsulación de substratos polares neutros en la cavidad de la caja. Los resultados obtenidos en la caracterización cinética de los complejos de la caja nos permitieron proponer mecanismos para los procesos de inclusión/intercambio de los sustratos. Finalmente, describimos los estudios de dimerización de un SAE-C[4]P tetra-urea en cápsulas diméricas estabilizadas a través de interacciones de enlaces de hidrógeno.