Síntesis de nuevos oxaazaciclofanos y sus estudios de reconocimiento molecular dirigidos hacia cationes orgánicos

Abstract

Tesis de doctorado en ciencias de materiales. Se sintetizaron y caracterizaron nuevos oxaazaciclofanos de 27 y 29 miembros, con rendimientos en la etapa de ciclización que van del 43 al 55 % empleando el método de alta dilución, a partir de precursores tipo dialdehído y diaminas aromáticas, generando las bases de Schiff cíclicas y posteriormente tras la reducción de éstas, se obtuvieron las diaminas correspondientes. Todos los compuestos fueron caracterizados por las técnicas convencionales de IR, RMN 1H y 13C, AE y espectrometría de masas. Además, para dos de los macrociclos fue posible la elucidación de sus estructuras cristalinas por la técnica de difracción de rayos X, revelando que éstos presentan cavidades apropiadas para la inclusión de moléculas pequeñas. Con el propósito de evaluar la habilidad de los oxaazaciclofanos obtenidos de formar complejos estables frente a diversos cationes orgánicos en disolventes orgánicos, se seleccionaron dos macrociclos (OX-3 y OX-4), en base a sus características estructurales. En los estudios de la formación de pseudorotaxanos de OX-3 y OX-4 con tres ejes dicatiónicos orgánicos, en una mezcla 50:50 CHCl3:MeCN, por las técnicas de UV/Vis, RMN de 1H y espectrometría de masas, se encontró que los complejos presentan una estequiometria 1:1 macrociclo-dicatión y que su formación está dirigida por la transferencia de carga entre el macrociclo rico en electrones y el eje deficiente en los mismos. Por otro lado, mediante las técnicas de UV/Vis y RMN de 1H se obtuvieron las K de los complejos que variaron desde 237 a 1760 M-1. Las posibles estructuras de estos sistemas se obtuvieron al utilizar un nivel de cálculo ab initio donde se comprobó que los complejos formados son de inclusión. En el estudio de reconocimiento molecular de OX-3 y OX-4 dirigido hacia derivados de aminoácidos en su forma metil éster en una mezcla 80:20 CHCl3:DMSO, por las técnicas UV/Vis y RMN 1H, las K obtenidas variaron desde 30 hasta 190 M-1, observándose una menor afinidad hacia estos huéspedes monocatiónicos, en comparación a los obtenidos con las especies dicatiónicas. Al igual que en los complejos anteriores, se demostró que la estequiometria de estos complejos es 1:1 macrociclo-monocatión.