Design of supramolecular capsules to generate reactivity in confined spaces

Alumna investigadora: Lara Garriel Muñoz

Departamento o Instituto Universitario: Departamento de Química Física e Inorgánica.

Tareas realizadas:

En este trabajo se ha explorado el uso de ligandos tris(piridilo) como ligandos plantilla para la preparación de cápsulas supramoleculares por combinacíón con diferentes complejos metalosalphen de zinc y magnesio, principalmente. Los efectos periódicos introducidos al cambiar el átomo puente (E = elemento del grupo 15) del ligando
plantilla, han permitido acceder a cápsulas con morfología, tamaño y propiedades muy diferentes. Por otro lado, la elección de la metalosalphen supone una vía adicional para variar las propiedades de las cápsulas. En concreto, dependiendo de la disponibilidad de las posiciones axiales, es posible obtener cápsulas discretas (metalosalphen de zinc), así como acceder a estructuras extendidas híbridas basadas en el ensamblaje de cápsulas (metalosalphen de magnesio).
El desarrollo de este trabajo ha implicado un gran aprendizaje sintético, incluyendo el manejo de técnicas de vacío, atmósfera inerte y equipamiento de Schlenk, entre otras.
Y, por otra parte, el uso de técnicas de purificación y caracterización de los nuevos compuestos, entre las que cabe destacar la cromatografía en columna, el RMN multinuclear y la difracción de Rayos X de monocristal.

Objetivos alcanzados:

Este método modular, basado en la combinación de ligandos plantilla tris(piridilo) con complejos metalosalphen, ha permitido sintetizar una variedad de cápsulas supramoleculares donde el átomo puente (E) está encapsulado. De este modo, se ha podido modificar su reactividad, incluyendo la encapsulación de un metal de transición (por coordinación a E), así como variar la actividad catalítica del propio átomo puente (por ejemplo, en reacciones catalíticas de oxidación de hidroxicetonas y ruptura oxidativa de 1,2-dioles).

Sectores de aplicación:

Química industrial, catálisis, adsorción de gases.

Metodología utilizada:

  • Técnicas de manipulación de sustancias apropiadas para conseguir la síntesis de nuevos compuestos y el
    estudio de su reactividad: técnicas de vacío, atmósfera inerte, equipamiento de Schlenk.
  • Técnicas de purificación: extracción líquido-líquido, cromatografía en capa fina y en columna, cristalización.
  • Técnicas de caracterización espectroscópica y estructural: RMN multinuclear y bidimensional,
    espectrometría de masas atómica de alta resolución, difracción de Rayos X de monocristal.

Opinión sobre la experiencia investigadora desarrollada:

Ha sido una experiencia muy enriquecedora y formativa. En estos meses he aprendido mucha química sintética, me he familiarizado con nuevas técnicas de caracterización y he adquirido mucha independencia en el trabajo de laboratorio.