Nuevos receptores macrocíclicos orgánicos con respuesta a estímulos

Abstract

[Resumen]: La síntesis de nuevos receptores despierta un gran interés dentro del área de la química supramolecular. Sus aplicaciones son numerosas y versátiles, en campos tan distintos como la biomedicina o el desarrollo de máquinas moleculares. La incorporación a estos sistemas de capacidad de autoensamblaje o respuesta a estímulos, expande sus posibilidades, permitiendo la construcción eficiente de estructuras más complejas. El macrociclo “Blue Box” es uno de los receptores más estudiados de la química supramolecular. Su estructura es idónea para reconocer sustratos aromáticos con sistemas π excedentes en carga. Sin embargo, su síntesis es muy ineficiente. Por ello, se han diseñado diferentes sistemas análogos, que haciendo uso de la química covalente dinámica de iminas, combinan una preparación más sencilla, con una mayor complejidad estructural y funcional. Es el caso de los macrociclos “White Box” y “Red Box”. Este trabajo se centra en la síntesis de un nuevo receptor basado en la “Red Box”, pero con una cavidad mayor al tener dos grupos fenilos extra. La síntesis es llevada a cabo en medio acuoso con buen rendimiento, debido a la inusual estabilidad cinética del enlace imínico de esta familia de receptores. Además, se estudian algunas de sus propiedades moleculares y supramoleculares. Presenta una marcada respuesta al pH y es capaz de reconocer sustratos aromáticos π excedentes en carga.

[Resumo]: A síntese de novos receptores xera moito interese dentro do eido da química supramolecular. As súas aplicacións son numerosas e versátiles, en campos tan distintos como a biomedicina ou o desenvolvemento de máquinas moleculares. A incorporación a estes sistemas de capacidade de autoensamblaxe ou resposta a estímulos, expande as súas posibilidades permitindo a construción eficiente de estruturas máis complexas. O macrociclo “Blue Box” é un dos receptores máis estudados da química supramolecular. A súa estrutura é idónea para recoñecer substratos aromáticos con sistemas π excedentes en carga. Con todo, a súa síntese é moi ineficiente. Por iso, deseñáronse diferentes sistemas análogos que facendo uso da química covalente dinámica de iminas, combinan unha preparación máis sinxela, cunha maior complexidade estrutural e funcional. É o caso dos macrociclos “White Box” e “Red Box”. Este traballo centrase na síntese dun novo receptor baseado na “Red Box”, pero cunha cavidade maior ao ter dous grupos fenilos extra. A síntese é levada a cabo en medio acuoso cun bo rendemento, debido á extraordinaria estabilidade cinética do enlace imínico desta familia de receptores. Ademais, estúdanse algunha das súas propiedades moleculares e supramoleculares. Presenta unha marcada resposta ao pH e pode recoñecer substratos aromáticos π excedentes en carga.

[Abstract]: The synthesis of new receptors has a great interest in the field of supramolecular chemistry. Its applications are numerous and versatile, in fields as diverse as biomedicine or the development of molecular machines. The incorporation of selfassembly capacity or response to stimuli into these systems expands their possibilities, allowing the efficient construction of more complex structures. The “Blue Box” macrocycle is one of the most studied receptors in supramolecular chemistry. Its structure is ideal for recognizing electron-rich π aromatic substrates. However, its synthesis is very inefficient. For this reason, different analogous systems have been designed using the dynamic covalent chemistry of imines. They combine a simpler preparation with major structural and functional complexity. This is the case of the “White Box” and “Red Box” macrocycles. This work focuses on the synthesis of a new receptor based on the “Red Box”. But in this case, it has two extra phenyl groups that result in a larger cavity. The synthesis is carried out in aqueous solvent with good yield, due to the unusual kinetic stability of the imine bond of this family of receptors. In addition, some of its molecular and supramolecular properties are studied. It presents a marked response to pH and is capable of recognizing aromatic π electron-rich substrates.