Resumen de Síntesi i funcionalització d’o-carborans i metal·locarborans com a nuclis de dendrons i dendrímers. Aplicacions en medicina.
La recerca que s’exposa en aquest treball de tesi es divideix en quatre parts: (1) el desenvolupament d'estratègies sintètiques per obtenir orto-carborans funcionalitzats sobre els vèrtexs de bor per tal d’aconseguir nanopartícules tipus arborol, (2) la síntesi i la caracterització d'un conjunt de clústers de bor simultàniament substituïts sobre els vèrtexs de carboni i els de bor, amb la finalitat de proporcionar precursors dendrítics versàtils que continguin grups funcionals terminals sobre els que serà possible assolir noves generacions, (3) síntesi d’orto-carborans Cc-iodats per avaluar la reactivitat en front de complexos fosfinidenoids de tungstè Li/Cl, (4) preparació de ciments ossis altament radioopacs per ser utilitzats en Vertebroplàstia mitjançant l'addició d’orto-carborans B-iodats. El primer objectiu d'aquest treball va ser l'estudi de les diferents vies de síntesi per funcionalitzar orto-carborans B-iodats, per les seves potencials aplicacions en els camps de la medicina i dels biomaterials . Aleshores, mitjançant reaccions d’acoblament creuat de Kumada és possible per substituir els àtoms de iode per grups orgànics apropiats, de tal manera que, l’orto-carborà funcionalitzat que se n’obté es pot concebre com un nucli dendrític robust amb diverses ramificacions que pot oferir una plataforma única per a la construcció de molècules grans amb un control total sobre la posició de els substituents. El creixement de les estructures multibranca o arborols, on el nucli és una estructura d’orto-carborà, és ara possible gràcies a la síntesi de compostos que porten grups orgànics funcionals a la perifèria, com l’hidroxil, el clorur, el bromur, el tosil, l’àcid carboxílic o grups èster. Un nou tipus de metal·lodendrímers polianiònics poli-(alquil-èter) han estat també preparats utilitzant la reacció d'obertura de l'anell del [3,3’-Co(8-OCH2CH2)2-1,2-C2B9H10)(1’,2’-C2B9H11)]. Aquest compost té un àtom d'oxigen unit a la posició del vèrtex B(8) amb una càrrega positiva i aquesta posició és susceptible a l'atac d’agents nucleòfils, com ara el grup alcoholat, que s’obté a partir de la desprotonació dels grups alcohol terminal (-OH) dels derivats di-, tetra -i hexa ramificats de l’o-carborà. El procés de degradació dels derivats de l’o-carborà closo B-iodats i B-alquilats amb agents bàsics genera els corresponents homòlegs nido i la subsegüent reacció de complexació amb cobalt dóna una substitució regioselectiva sobre els àtoms de bor del cobaltabis-dicarballur. En aquest treball es presenta, per primera vegada, una sèrie de compostos ben definits i caracteritzats, derivats del cobaltabis-dicarballur, que proporcionen una seqüència artificial de descens del potencial entre grups donadors i receptors d'electrons, de compostos estructuralment molt similars. El creixement electroquímic del PPy dopat amb derivats poliiodats del cobaltabis-dicarballur mostra que el creixement dels polímers té poca dependència del nombre d’àtoms de iode però, en canvi, dependrà en gran mesura del seu E1/2(CoIII/CoII). Finalment, els clústers de bor sintetitzats 4,5,7,8,9,10,11,12-I8-closo-1,2-C2B10H4 i 8,9,10,12-I4-closo-1,2-C2B10H8, han estat provats com a additius de contrast als raigs X en ciments ossis acrílics radioopacs per ser utilitzats en la tècnica de la Vertebroplàstia. S’ha realitzat una comparació de les principals propietats físiques i químiques que proporcionen els ciments ossis comercials que incorporen sulfat de bari com a agent de contrast i els ciments ossis que contenen derivats B-iodats de l’o-carborà. S’ha arribat a la conclusió que el segon tipus de ciment ossi dóna lloc a masses menys viscoses (més fàcilment injectables), presenta una excel·lent biocompatibilitat in vitro, així com radioopacitat suficient per ser utilitzat en Vertebroplàstia.
