Síntesis de nuevos azamacrociclos ópticamente activos. Aplicaciones en reconocimiento molecular

Abstract

Los azamacrociclos han sido ampliamente estudiados como ligandos en el contexto de la Química Supramolecular debido a su capacidad para coordinar especies tanto catiónicas como aniónicas. Por otra parte, a pesar de la importancia de la quiralidad en los sistemas biológicos, los ejemplos de receptores capaces de llevar a cabo un reconocimiento enantioselectivo de sustratos quirales son escasos. En esta memoria, estructurada en cuatro capítulos, se describe la síntesis de nuevos poliazamacrociclos ópticamente activos y la aplicación de algunos de estos compuestos en procesos de reconocimiento molecular quiral. En el primer capítulo se desarrolla una síntesis quimioenzimática que permite acceder a poliaza[n]ciclofanos ópticamente activos de simetría C2, cuya quiralidad deriva de la presencia de su estructura de un fragmento de (R, R)-ciclohexano-1,2-diamina. Además, se discute la influencia del espaciador aromático en la flexibilidad de la cadena macrocíclica. En el segundo capítulo se describe la amplificación y el aislamiento de distintos poliazamacrociclos ópticamente activos a partir de una quimioteca combinatoria dinámica, empleando como plantilla diferentes cationes metálicos. Como unidades estructurales se han usado fragmentos de ciclohexano-1,2-diamina y piridina. Asimismo, se llevó a cabo un estudio del efecto plantilla termodinámico y de la estructrura de los miembros de la quimioteca mediante espectrometría de masas, espectroscopía Vis-UV y RMN de 1H, 13C y 113Cd. En el tercer capítulo se utiliza uno de los poliazamacrociclos preparados en el capítulo 2 como agente de desplazamiento quiral para la determinación de la enantiopureza de distintos ácidos carboxílicos mediante resonancia magnética nuclear. En el capítulo 4 se estudia mediante valoraciones potenciométricas, espectrometría de masas, resonancia magnética nuclear (medidas de difusión) y modelización molecular la interacción entre los poliazamacrociclos obtenidos en el capítulo 2 y diversos dicarboxilatos quirales. Cabe destacar que uno de los receptores ensayados mostró una elevada enantidiscriminación con el dianión malato. Además, se ha intentado racionalizar los resultados obtenidos para proponer un modelo de interacción que permita explicar la selectividad observada en la formación de las correspondientes estructuras supramoleculares. Parte de los resultados que constituyen esta memoria se encuentran recogidos en las siguientes publicaciones: -Selective host amplification from a dynamic combinatorial library of oligoimines for the syntheses of different optically active polyazamacrocycles, A. González-Álvarez, I. Alfonso, F. López-Ortiz, A, Aguirre, S. García-Granda, V. Gotor, Eur. J. Org. Chem. 2004, 1117. -Chemoenzymatic syntheses of ñnew optically active C2-symmetrical macrocyclic polyazacyclophanes, A. González-Álvarez, M. Rubio, I. Alfonso, V. Gotor, Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16, 1361. -A highly enantioselective abiotic receptor for malate dianion in aqueous solution, A González-Álvarez, I. Alfonso, P. Díaz, E. García-España, V. Gotor, Chem. Commun. 2006, 1227. -Highly diastereoselective amplification from a dynamic combinatorial library of macrocyclic oligoimines, A. González-Álvarez, I. Alfonso, V. Gotor, Chem. Commun. 2006, 2224.