Estructuras dendriméricas de metales de transición con ligandos tipo "escorpionato" y carbeno N-heterocíclico

Résumé

El trabajo realizado para esta tesis consiste en la síntesis, la caracterización y el estudio estructural de dendrímeros y metalodendrímeros, mono y polimetálicos. Además se ha abordado el estudio del comportamiento de los complejos dendríticos preparados en distintos procesos catalíticos. Para sintetizar los metalodendrímeros es necesario, en primer lugar, funcionalizar dendrímeros con ligandos capaces de coordinarse posteriormente a los complejos metálicos. Como esqueletos dendríticos se han empleado policarbosilanos, para preparar metalodendrímeros polimetálicos, y dendrones poli(aril éter) para los monometálicos. Los ligandos elegidos para funcionalizar estas estructuras y posteriormente unirse a los centros metálicos han sido de tipo poli(pirazolil)metano y carbeno N-heterocíclico. Así, con ligandos tris(pirazolil)metano se han sintetizado tanto metalodendrímeros polimetálicos con esqueleto carbosilano, como monometálicos, utilizando los dendrones poli(aril éter) funcionalizados, encontrando que la insolubilidad en los compuestos polinucleares hace imposible preparar metalodendrímeros más allá de una primera generación. Sin embargo, utilizando ligandos de tipo bis(3,5-dimetilpirazolil)metano, se ha realizado un trabajo similar, obteniendo complejos dendríticos de paladio (mono y polimetálicos), níquel y molibdeno, sin problemas de solubilidad. Usando las propiedades de paramagnetismo de los complejos monometálicos de níquel, se ha realizado un estudio estructural en disolución mediante Resonancia Magnética Nuclear, que permitido obtener evidencias experimentales del plegamiento sufrido por las ramas del dendrímero. El resultado de este estudio es similar al observado en las estructuras de rayos X de los complejos de paladio, donde el dendrón también se encuentra plegado en estado sólido. Por otra parte, también se han funcionalizado dendrones poli(aril éter) con ligandos de tipo carbeno N-heterocíclico, obteniéndose a partir de estos metalodendrímeros monometálicos de plata y paladio. Los complejos de níquel, paladio y molibdeno con ligandos bis(pirazolilo) se ensayaron en distintos procesos catalíticos como polimerización de etileno, copolimerización de CO y terc-butilestireno y en la reacción de acoplamiento carbono-carbono de Heck. En todos estos procesos, bajo las condiciones de catálisis se produce la disociación de los ligandos, haciendo que los precursores dendríticos sean o bien inactivos, o se desactiven progresivamente. Sin embargo, los metalodendrímeros con ligandos carbeno N-heterocíclico, que se ensayaron en la reacción de Heck, son muy estables, pudiendo reutilizarlos y emplear condiciones de reacción más severas, sin que la especie activa se vea afectada.