Síntesis y estudio de receptores dipodales de aniones mediante enlace de halógeno e hidrógeno: procesos de reconocimiento y formación de polímeros supramoleculares

• Autores: Lidia González Laguna
• Directores de la Tesis: Fabiola Zapata Fernández (dir. tes.), Antonio Caballero Pérez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Adolfo Bastida Pascual (presid.), Carmen Ramírez de Arellano Sánchez (secret.), Antonio Frontera Beccaria (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química Básica y Aplicada por la Universidad de Murcia
• Materias:
  • Química
    • Química orgánica
      • Compuestos heterocíclicos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
• Resumen
  • español

    El objetivo principal de esta Tesis Doctoral consiste en la síntesis y estudio comparativo en la habilidad de nuevos receptores dipodales para el reconocimiento de aniones mediante la utilización de interacciones de enlace de halógeno o de enlace de hidrógeno, así como el estudio pormenorizado de modo de enlace receptor-anión.

    Como unidad de reconocimiento de aniones se ha utilizado el anillo de 1,2,3-triazolio. Con el fin de estudiar como afecta al proceso de reconocimiento de aniones la incorporación de sustituyentes con diferentes características electrónicas, se han incorporado sustituyentes electrodadores, electroretiradores y neutros en la posición 4 del anillo de 1,2,3-triazolio. La incorporación de espaciadores de diferentes tamaños: naftaleno, fenilo y binaftol han permitido determinar como afecta el tamaño de la cavidad en el reconocimiento de aniones.

    Durante la realización de esta Tesis Doctoral se ha prestado especial atención al modo de enlace de los receptores con los aniones. A parte de las interacciones de enlace de halógeno o enlace de hidrógeno más evidentes se han detectado otro tipo de interacciones no covalentes entre los receptores y los aniones, entre las que destacamos: * Interacciones de enlaces de hidrógeno Csp2-H····A-.

    * Interacciones Csp3-H···A-.

    * Interacciones Anión-Pi.

    Por último se ha demostrado una de las hipótesis iniciales de la Tesis Doctoral en la que se postulaba que los receptores de enlace halógeno polidentados pueden formar polímeros supramoleculares mediante la formación de complejos intermoleculares consecutivos a través de interacciones monómero-anión mediante enlace de halógeno preferentemente al reconocimiento por un solo receptor.

    Las moléculas sintetizadas, se han caracterizado y estudiado mediante espectrometría de masas, punto de fusión, 1H-RMN y 13C-RMN, Fluorescencia, UV-Vis, Electroquímicas. En el caso de los polímeros supramoleculares también se han empleado la Microscopía Electrónica, Difracción de Rayos X, Dynamic Light Scattering y Dicroismo Circular entre otras.

  • English

    The main objective of this PhD is the synthesis and the comparative study of new dipodal receptors in the anion recognition process by hydrogen or halogen bonding interactions, as well as a detailed study of the anion binding mode.

    The 1,2,3-triazolium ring was used as anion binging site. In order to study how affects the incorporation of substituents with different electronic characteristics in the anion recognition process, electron-donor, electron-acceptor and neutral substituents have been incorporated in the 4-position of the 1,2,3-triazolium ring. The incorporation of bridges with different sizes: naphthalene, phenol and binaphthol have allowed to determine how the size of the cavity affects in the anion recognition process.

    During this PhD, we have paid special attention to the binding mode between the receptors and anions. In addition to the more obvious halogen or hydrogen bond interactions, other non-covalent interactions have been detected, among which we highlight: * Csp2-H····A- hydrogen bonds interactions.

    * Csp3-H···A- interactions * Anion-Pi interactions.

    Finally, we have demonstrated one of the initial hypotheses of this PhD, which is that polydentate halogen-bond receptors can form supramolecular polymers by the formation of consecutive intermolecular complexes through monomer-anion interactions by halogen bond, preferably to the recognition by a single receptor.

    The molecules synthesized, have been characterized and studied by mass spectrometry, melting point, 1H-NMR, 13C-NMR, Fluorescence, UV-Vis and Electrochemical. In the case of supramolecular polymers, we have also been used Electron Microscopy, X-Ray Diffraction, Dynamic Light Scattering and Circular Dichroism among others.