Rotaxanos de amidas bencílicasestudio de la conmutación del movimiento de sus componentes y su organización en sistemas metal-orgánicos

Resumen

Resumen La investigación sobre máquinas moleculares sintéticas se encuentra todavía en sus primeros estadios. La mayoría de los sistemas preparados son relativamente básicos, incluyendo conmutadores o rotores moleculares. Teniendo en cuenta los antecedentes existentes sobre moléculas con componentes mecánicamente enlazados, los rotaxanos derivados de amidas, en los que los componentes se encuentran interconectados por enlaces de hidrógeno, parecen ser candidatos adecuados para el desarrollo de máquinas nanoescalares. Este proyecto pretende desarrollar nuevos enfoques y metodologías para controlar el movimiento molecular de rotación y de traslación en [2]rotaxanos, a través de la manipulación de interacciones por enlace de hidrógeno de forma reversible o mediante modificaciones químicas sencillas. Además, esta Tesis Doctoral persigue el avance sobre las investigaciones ya realizadas en el grupo de investigación mediante la organización de estos sistemas entrelazados en estructuras de naturaleza metal-orgánica. La Tesis Doctoral se encuentra dividida de la siguiente forma: En el Capítulo 1 se introducen los conceptos generales sobre rotaxanos, así como el estado actual de la investigación de este tipo de sistemas. En el Capítulo 2, se describe la síntesis de nuevos [2]rotaxanos con hebras de azo- e hidrazodicarboxamida, funcionalizados con unidades de piridina en el macrociclo. Se evalúa la conmutación de la velocidad del movimiento de circunrotación como función del nivel de oxidación del sitio de unión. En el Capítulo 3, se describe la síntesis de una serie de [1]rotaxanos que presentan una estación de fumaramida. La fotoisomerización de la estación de fumaramida a maleamida ha sido investigada como la fuerza directora que permite la interconversión entre las formas extendida y contraída de los [1]rotaxanos sintetizados. En el Capítulo 4, se evalúa la incorporación de la estación de tiodiglicolamida en lanzaderas moleculares. Estos sistemas funcionan como catalizadores fotoconmutables. En el Capítulo 5, se describe la preparación de redes metal-orgánicas de cobre fotoactivas empleando [2]rotaxanos derivados de fumaramida como ligandos orgánicos. Estas redes metal-orgánicas funcionan como sistemas de carga/descarga de p-benzoquinona. En el Capítulo 6, se describe la preparación de redes metal-orgánicas de cobre(II) y zinc(II) con macrociclos funcionalizados con ácidos carboxílicos como ligandos. Estos metalopolímeros han sido empleados para el reconocimiento selectivo de derivados de fullereno. En el Capítulo 7 se exponen las conclusiones generales de la Tesis Doctoral.