Síntesis y evaluación de la capacidad complejante de ligandos nitrogenados derivados de bifenilos sustituidos.

Resumen

El diseño y preparación de moléculas sensoras de cationes, aniones o moléculas neutras constituye un atractivo reto dentro de la Química Supramolecular. Una molécula sensora es capaz de reconocer al sustrato para la que ha sido diseñada y está encargada de poner de manifiesto, de alguna manera, que este reconocimiento ha tenido lugar mediante la modificación de una propiedad fisico-química medible macroscópicamente. En el presente trabajo se han desarrollado quince nuevas moléculas sensoras en las que la variación en la emisión de fluorescencia es utilizada como indicador en la detección de determinados cationes y aniones. Todas estas moléculas están basadas en una subunidad de bifenilo, sustituido en las posiciones 4,4 con grupos NO2 ó N(CH3)2 (tetrametilbencidina). En las posiciones 2,2 se sitúan los grupos encargados del reconocimiento y éstos pueden ser azacoronandos o cadenas etilen-poliamínicas (podandos). Se trata, pues, de una tesis multidisciplinar, puesto que engloba tanto la síntesis y caracterización de las moléculas sensoras, como los estudios (fotofísicos, electoquímicos, determinación de estequiometrías de los complejos formados y cálculo de las constantes de complejación) del eficiente comportamiento de éstas en el reconocimiento de diferentes cationes alcalinos, alcalinotérreos, de metales de transición y de post-transición. También se han realizado estudios de detección de aniones (F-, Cl-, Br-, HSO4-, H2PO4-, NO3-), obteniéndose excelentes resultados, concretamente en el caso del anión fluoruro. Para todas las moléculas se ha encontrado una gran dependencia entre el ángulo diedro de los anillos de bifenilo y la emisión de fluorescencia en dicha molécula. Así una mayor perpendicularidad entre los mismos, genera un fuerte amortiguamiento en la intensidad de emisión. Se ha llevado a cabo un estudio de la capacidad de algunos compuestos nitroderivados previamente sintetizados como transportadores de picratos de diferentes cationes alcalinos y alcalinotérreos a través de membrana clorofórmica. Finalmente se ha estudiado la posibilidad de regular electroquímicamente la afinidad hacia determinados cationes en algunas moléculas nitroderivadas de bifenilo. En este sentido, se ha llegado a la conclusión que es factible tomar o ceder a voluntad cationes de metales tóxicos como Zn2+ y Cd2+ mediante un control en la diferencia de potencial entre dos electrodos. __________________________________________________________________________________________________