Síntesis y estudio de arquitecturas supramoleculares basadas en Coranuleno y otros PAH´s

Abstract

El estudio de cajas moleculares es actualmente una parte esencial dentro del área de la química supramolecular. El ensamblaje de las cajas y posterior inclusión de los huéspedes en su interior son procesos regidos por la presencia de interacciones débiles no covalentes. Conocer estas interacciones permite a los químicos desarrollar sistemas novedosos para su aplicación en diversas áreas. Podemos afirmar que este es un estudio multidisciplinar, pues nace del conocimiento de la química sintética en la etapa de síntesis de los sistemas encapsuladores, mientras que sus aplicaciones alcanzan campos de gran interés actualmente como son la bioquímica o la ciencia de materiales. Este trabajo se centra en el desarrollo de sistemas encapsuladores de fullerenos usando como motivo central del reconocimiento 1,3,5,7,9-pentaderivados de coranuleno. El interés de estos sistemas reside en la quiralidad que les confiere a las cajas su característica simetría C5. La encapsulación de fullerenos permitirá extender las aplicaciones con las que estos cuentan actualmente debido a que conseguirá salvar su mayor obstáculo, la limitada solubilidad que presentan en la mayoría de disolventes. Además, abre una potencial línea de investigación dedicada al estudio de nuevos comportamientos que pudieran exhibirse motivados por el cambio en la estructura electrónica del fullereno encapsulado.

The study of molecular cages is nowadays an essential topic within the area of Supramolecular Chemistry. Both structure´s assembly and subsequent inclusion of guest molecules are all processes governed by the presence of weak, non-covalent interactions. Understanding these binding forces is a key aspect not only for Chemistry, but also for a wide variety of areas. Some authors state that developing molecular cages must be carried with a multidisciplinary approach, covering from the Synthetic Chemistry of the construction and assembly to end up reaching out Biochemistry or Material Science applications. This work´s main objective is developing new fullerene encapsulating systems using 1,3,5,7,9-pentacoranulenne derivatives as a central motif for the supramolecular recognition. These compounds are promising building blocks of chiral molecular cages based on their particular C5 symmetry. Fullerene encapsulation will overcome the main problem involving fullerene´s applications among optoelectronic devices. Poor solubility in the majority of solvents prevent their use to be widespread. The aim of this study is the expansion of solubility due to encapsulation of fullerenes. Moreover, it clears the way in order to investigate further electronic changes inside the Host-Guest complex, leading the encapsulated fullerene to exhibit unprecedented properties.