Estudio de intercambio supramolecular entre complejos de inclusión homoternarios basados en cucurbit[8]urilos

Abstract

Los cucurbit[n]urilos son macrociclos con forma de calabaza formados por n unidades de glicolurilo unidas por puentes de metileno, lo que da lugar a una cavidad hidrófoba con portales revestidos por grupos carbonilo. Permiten la incorporación de una amplia variedad de moléculas huésped en medios acuosos con muy alta afinidad. La molécula CB[8] es especialmente interesante por su capacidad para formar complejos de inclusión ternarios huésped-huésped (con dos moléculas huésped dentro de su cavidad) y ha tenido repercusiones en ámbitos como la administración de fármacos, la catálisis y la nanotecnología. Aunque ambos huéspedes suelen estar dispuestos de manera antiparalela (cabeza con cola) para minimizar las repulsiones electrostáticas de la cola y maximizar las interacciones atractivas con el borde carbonílico, los complejos Pt(II)-terpiridina están, por el contrario, orientados de manera paralela (cabeza con cabeza) debido a las fuerzas de dispersión favorables entre los ligandos y a las interacciones metalofílicas entre ambos centros de Pt(II). Esta organización es poco frecuente y permite una gran variedad estructural, ya que la cuarta posición de coordinación puede ser postfuncionalizada. Debido a la corta distancia entre ambas moléculas huésped (3,5 Å), sería posible observar transferencia electrónica entre los grupos postfuncionalizados, lo que daría lugar a materiales con interesantes propiedades emergentes. Este estudio se centra en el intercambio supramolecular entre complejos de inclusión homoternarios. Se ha preparado un surtido de varios complejos Pt(II)-terpiridina con diferentes para-sustituyentes para variar su naturaleza dadora o sustractora de electrones, en la búsqueda de las interacciones intramoleculares óptimas que proporcionen cuantitativamente un ensamblaje heteroternario único con comportamiento social.

Cucurbit[n]urils are pumpkin-shaped macrocycles consisting of n glycoluryl units linked by methylene bridges, resulting in a hydrophobic cavity with portals bearing carbonyl groups. They allow the incorporation of a wide variety of host molecules in aqueous media with very high affinity. The CB[8] molecule is particularly interesting due to its ability to form ternary host-guest complexes (with two host molecules within its cavity) and has had an impact in areas such as drug delivery, catalysis and nanotechnology. Although both hosts are usually arranged in a head-to-tail fashion by minimizing electrostatic head repulsions and maximizing attractive interactions with the carbonyl rim, Pt(II)-terpyridine complexes are, conversely, stacked in a head-to-head arrangement due to favourable dispersion forces between both ligands and a metallophilic attraction between both Pt(II) centers. This organization is rare and allows a large structural variety as the fourth coordination position can be post-functionalized. Due to the short distance between both host molecules (3.5 Å), it is possible to observe electronic transfer between the post-functionalized groups, which would lead to materials with interesting emerging properties. This study focuses on the supramolecular exchange between homoternary inclusion complexes. An assortment of several Pt(II)-terpyridine complexes have been prepared with different para-substituents to vary their electron-donating or electron-withdrawing nature, in the search of the optimal intramolecular interactions that quantitatively furnishes a single heteroternary assembly with social behavior.