Auto-clasificación dirigida por centros metálicos de ligandos basados en bipiridinio funcionalizados

Abstract

[Resumen] Dentro del campo de la química supramolecular, el concepto de autoclasificación puede definirse como un fenómeno de reconocimiento selectivo en una mezcla heterogénea de múltiples componentes que hacen uso de los diversos tipos de interacciones no covalentes (enlaces de hidrógeno, interacciones metal-ligando, efectos hidrofóbicos o interacciones -). Estos fenómeno son comunes en la gran mayoría de los procesos biológicos, tales como el reconocimiento selectivo de las bases heterocíclicas dentro del ADN. En este contexto, la investigación que se presenta en este documento se ha centrado en el desarrollo de un sistema de tres componentes, constituido por dos ligandos basados en el N-monoalquil-4,4'- bipiridinio (1 y 2) y un centro metálico de Pd (II), capaces de exhibir un comportamiento de autoclasificación social integrativa. Debido a la presencia de unidades aromáticas dadora (dioxonaftaleno) y aceptora (bipiridinio) dentro de la estructura del ligando funcionalizado 1, el autoensamblaje dirigido por Pd(II) con el ligando no funcionalizado 2 resultaría en el complejo de inclusión MC1 como la principal especie, a pesar de los diferentes resultados posibles del proceso (es decir, especies oligoméricas y tres metalociclos diferentes MC2 y MC3). Este autoensamblaje selectivo resultaría de la maximización de todas las fuerzas no covalentes que participan en el proceso (metal-ligando, - y las interacciones hidrofóbicas).

[Abstract] Within the field of supramolecular chemistry, the concept of self sorting can be defined as a selective recognition phenomena in multicomponent heterogeneous mixtures that makes use of the diverse types of non-covalent interactions (hydrogen bonds, metal-ligand interactions, solvophobic effects or - stacking). This phenomena is common of the vast majority of biological processes, such as the selective recognition of the heterocyclic bases within DNA. In this context, the research shown herein has focused on the development of a three component system, constructed by two N-monoalkyl-4,4’-bipyridinium-based ligands (1 and 2) and Pd(II) metal center, able to exhibit a integrative social self-sorting behavior. Due to the presence of donor (dioxonaphthalene) an acceptor (bypiridinium) aromatic units within the structure of the functionalized ligand 1, its Pd(II)-directed self-assembly with the non-functionalized ligand 2 would result into the inclusion complex MC1 as the main species despite of the different potential outcomes of the process (i.e. oligomeric species and three different metallocycles MC2 and MC3). This selective self-assembly would result of the maximization of all the non-covalent forces involved in the process (metal-ligand, - and hydrophobic interactions).

[Resumo] Dentro do campo da química supramolecular, o concepto de autoclasificación pódese definir como un fenómeno de recoñecemento selectivo nunha mestura heteroxénea de múltiples compoñentes que fan uso dos diversos tipos de interaccións non covalentes (enlaces de hidróxeno, interaccións metal-ligando, efectos hidrofóbicos ou interaccións -). Estes fenómenos son comúns na gran maioría dos procesos biolóxicos, tales como o recoñecemento selectivo das bases heterocíclicas dentro do ADN. Neste contexto, a investigación que se presenta neste documento centrouse no desenvolvemento dun sistema de tres compoñentes, constituído por dous ligandos baseados no N-monoalquil-4,4'- bipiridinio (1 e 2) e un centro metálico de Pd (II), capaces de exhibir un comportamento de autoclasificación social integrativa. Debido á presenza de unha unidade aromática dadora (dioxonaftaleno) e outra aceptora (bipiridinio) dentro da estrutura do ligando funcionalizado 1, o autoensamblaxe dirixido por Pd(II) co ligando non funcionalizado 2 resultaría no complexo de inclusión MC1 como a principal especie, malia os diferentes resultados posibles do proceso (é dicir, especies oligoméricas e tres metalociclos diferentes MC2 e MC3). Este autoensamblaxe selectivo resultaría da maximización de todas as forzas non covalentes que participan no proceso (metal-ligando, - e as interaccións hidrofóbicas).