Estudios teóricos y experimentales de reconocimiento molecular de aminoácidos básicos por receptores artificiales tipo ciclofano en medio orgánico.

Abstract

Tesis de doctorado en ciencia de materiales. La síntesis de cuatro nuevos receptores artificiales tipo ciclofano con cuatro grupos hexiléster (EHCy1 y EHCy2) y etilfeniléster (EFCy1 y EFCy2) como brazos pendientes, a partir de sus precursores con grupos ácido, se llevó a cabo exitosamente mediante la técnica asistida por microondas. Los receptores fueron caracterizados mediante espectrometría de masas de alta resolución, RMN 1H y 13C e infrarrojo. Los estudios de reconocimiento molecular hacia aminoácidos básicos, tanto del precursor Cy1 (grupos ácidos pendientes) como de los receptores EHCy1 y EFCy1, fueron realizados teóricamente por el método de DFT al nivel de teoría B3LYP/6-31G* con ayuda del programa Gaussian 09. El ciclofano Cy1 forma complejos supramoleculares estables con arginina, con mayor estabilidad el ciclofano en su forma neutra (-366 kcal/mol) que el ciclofano en su forma iónica (- 340 kcal/mol). Al comparar estos resultados con los complejos supramoleculares de los receptores de los ciclofanos esterificados EHCy1 y EFCy1 se observa que, en términos de la energía de complejación calculada teóricamente, los complejos supramoleculares formados por el ciclofano Cy1 son un orden de magnitud mas estables, lo cual se atribuye al costo entrópico del fuerte cambio conformacional de la cavidad del macrociclo en el caso de EHCy1 y EFCy1. La energía de complejación del sistema EHCy1:Arg-OMe (-28 kcal/mol) indica que es más estable que el sistema EHCy1:Lis-OMe (-21 kcal/mol). En la estructura más estable del sistema EHCy1:Arg-OMe se observa la formación de 5 puentes de hidrógeno con los grupos amida del receptor y no intervienen las cadenas hexílicas del mismo, mientras que en el caso del sistema EHCy1:Lis-OMe se forman cuatro puentes de hidrógeno, dos de ellos con el grupo amida y dos con los grupos éster de las cadenas de EHCy1. La diferencia de estabilidades se puede atribuir principalmente a la diferencia en el número de interacciones de cada sistema.