Estudio de nuevos sistemas supramoleculares basados en interacciones Au(I)-Pb(II) no soportadas stars

Resum

El presente trabajo está dedicado a la síntesis y estudio de las propiedades de nuevos complejos heterometálicos de plomo(II) y oro(I) conteniendo compuestos nitrógeno dadores polidentados y grupos perhalofenilo, respectivamente, como ligandos. Su caracterización se ha llevado a cabo mediante las técnicas habituales, además de mediante estudios de difracción de rayos X sobre monocristal en un gran número de casos. Las estructuras cristalinas de estos compuestos han confirmado la presencia de interacciones oro(I)·plomo(II) no soportadas, muy poco representadas hasta el inicio de este trabajo, además de interacciones aurofílicas en algunos casos. Los estudios teóricos sobre modelos basados en las estructuras cristalinas nos han permitido analizar la relación entre las propiedades ópticas que presentan estos nuevos derivados y sus estructuras. La memoria se ha dividido en tres capítulos: El primer capítulo recoge la síntesis de compuestos heterometálicos de plomo(II) y oro(I) con diferentes grupos perhalofenilo (C6F5, 3,5-C6Cl2F3, C6Cl5, o-C6BrF4, o-C6F4I, p-C6BrF4 y p-C6F4I) unidos a los centros de oro, así como distintos ligandos nitrógeno dadores (neocuproína, terpiridina y tetra-2-piridinilpirazina) coordinados a plomo con objeto de analizar la posible influencia de ambos tipos de ligandos en la estequiometría, estructura y propiedades de los nuevos derivados sintetizados, observándose la formación de complejos de diferente nuclearidad dependiendo de los ligandos empleados, así como la presencia de distintos tipos de interacciones débiles en función de los sustituyentes de los grupos arilo. Además, se observa también una dependencia de los ligandos en las propiedades ópticas, sobre las cuales se han realizado estudios teóricos con objeto de entender la naturaleza de las mismas. En el segundo capítulo se han diseñado dos derivados con ligandos pentafluorofenilo y terpiridina unidos a oro y plomo, respectivamente, y posteriormente se han empleado como si se tratase de piezas de puzle para la preparación de forma controlada de un complejo decanuclear Au6Pb4 en el que los bloques de construcción se unen a través de interacciones metalofílicas no soportadas. Además, uno de estos compuestos presenta un comportamiento vapocrómico frente a vapores de diferentes moléculas orgánicas pequeñas de forma reversible, siendo un posible candidato para ser empleado como sensor de compuestos orgánicos volátiles (VOCs). En este capítulo merecen especial mención los resultados obtenidos del estudio de difracción de rayos X a diferentes presiones (entre 0 y 2.1 GPa) realizado sobre alguno de los nuevos derivados con objeto de analizar el efecto de este factor externo sobre su estructura cristalina y, por lo tanto, sobre sus propiedades ópticas. Como en el capítulo anterior, se incluyen estudios teóricos que permiten entender el origen de las propiedades emisivas que presentan estos nuevos complejos. El tercer y último capítulo de este trabajo se ha dedicado a otro tipo de compuestos supramoleculares, los compuestos de inclusión host-guest. Así, inicialmente nos centramos en el diseño y síntesis de perhalofenil compuestos trinucleares de oro(I) con un ligando tris(pirazolil)borato puente que puedan comportarse como anfitrión organometálico, estudiando la influencia de los grupos perhalofenilo unidos a oro en el tamaño de la cavidad del anfitrión. Posteriormente, se hicieron reaccionar estos compuestos con un tris(pirazolil)borato complejo de plomo(II) susceptible de actuar como huésped, alojándose éste en el interior de la cavidad del anfitrión formándose así novedosos compuestos supramoleculares host-guest en los que ambas partes se mantienen unidas a través de una serie de interacciones débiles, entre las que destacan los contactos oro···plomo y enlaces de hidrógeno no convencionales B-H·Pb. Además, este capítulo se completa con el estudio teórico de las interacciones presentes en estos sistemas para permitir la encapsulación y acomodación de la molécula huésped.