Nanocontenedores moleculares funcionalizados

Abstract

[Resumen] En este proyecto de fin de grado se presenta la síntesis de un ligando funcionalizado, así como su posterior autoensamblaje molecular junto a centros metálicos de Pd(II), dando lugar el correspondiente metalociclo. El tipo de ligando empleado es una sal orgánica derivada de N-monoalquil-4,4’-bipiridinio. Esta familia de ligandos presenta forma de “L”, por lo que conducen al ensamblaje de metalociclos rectangulares. En este trabajo se buscó la funcionalización de uno de los ligandos empleados tradicionalmente por el grupo de investigación, a través de la introducción de un grupo funcional azida, que permite la obtención de metalociclos funcionalizados e incluso la modificación posterior al autoensamblaje. También se ha estudiado el comportamiento como receptor en medio acuoso del metalociclo, mediante la síntesis de un complejo de inclusión. La formación de estas supramoléculas es resultado del reconocimiento molecular entre el sustrato y la cavidad hidrofóbica del metalociclo, favorecido por el carácter π excedente del sustrato y el carácter π deficiente del metalociclo (acentuado por la N-alquilación de los anillos de piridina). Todos los compuestos preparados han sido caracterizados mediante técnicas de resonancia magnética nuclear.

[Resumo] Neste proxecto de fin de grado preséntase a síntese de ligandos funcionalizados, así como a súa posterior autoensamblaxe molecular xunto a centros metálicos de Pd(II), formando o correspondente metalociclo. O ligando utilizado é unha sal orgánica derivada de N–monoalquil-4,4’-bipiridinio. Esta familia de ligandos presenta forma de “L”, polo que conducen ao ensamblaxe de metalociclos rectangulares. Neste traballo buscouse a funcionalización dun dos ligandos tradicionalmente empregados polo grupo de investigación, a través da introdución dun grupo funcional azida, que permite a obtención de metalociclos funcionalizados e incluso a modificación posterior ao autoensamblaxe. Tamén se estudou o comportamento como receptor en medio acuoso do metalociclo obtido, mediante a síntese dun complexo de inclusión. A formación destas supramoléculas é resultado do recoñecemento molecular entre o substrato e a cavidade hidrofóbica do metalociclo, favorecido polo carácter π-excedente do substrato e o carácter π-aceptor do metalociclo (acentuado pola N-alquilación dos aneis de piridina). Todos os compostos preparados foron caracterizados mediante técnicas de resonancia magnética nuclear.

[Absttract] The aim of this Grade Project is the synthesis of a functionalized ligand as well as its subsequent molecular self-assembly with metal centers of Pd(II), in order to form the corresponding metallocycle. The ligand used herein is an organic salt derived from N-monoalkyl-4,4’-bipyridine. This class of ligands presents an “L-shaped” structure, leading to the self-assembly of rectangular metallocycles. In the present work, the main objective was the functionalization of one of the ligands traditionally used by the research group, by introduction of an azide group, and the further self-assembly of this compound into a metallocycle, in a synthetic process that would potentially allow for the functionalization of the supramolecule pre and post the self-assembly. It has also been studied the behaviour of the metallocycle as a molecular receptor in aqueous medium. The formation of the host-guest aggregates is the result of molecular recognition between the substrate (π- excedent) and the hydrophobic cavity of the metallocycle (π-deficient). All the compounds prepared, were characterized by nuclear magnetic resonance.