Desenvolupament de receptors cavitants flexibles basats en calixarene

Un dels objectius fonamentals de la química supramolecular és imitar les complexes funcions de les proteïnes, cosa que és un gran repte. Els cavitands basats en calixarens - receptors sintètics - es presenten aquí com a excel·lents candidats per a replicar la rica química hoste-hostatge dels bioreceptors, satisfent les principals característiques que ho permeten: un espai confinat aïllat del medi i suficient flexibilitat per participar en un comportament d'encaix induït.

Els principals objectius d'aquesta tesi són: a) establir les bases d'una nova estructura amb cavitats expandides i flexibles que mostri un comportament d'encaix induït i b) l'estudi de la química hoste-hostatge d'aquesta nova família de cavitands.

Presentem una nova família de cavitands altament flexibles basats en estructures de calixarene, que s'estabilitzen en conformacions cònica o pinxejada per mitjà d'una xarxa d'enllaços d'hidrogen inter (o intra) a la secció mitjana de l'estructura. A més, la modulació de la vora inferior impacta directament en la forma de la cavitat: els derivats O-metil proporciona cavitats obalades, mentre que els derivats fenòlics, que presenten enllaços d'hidrogen addicionals a la vora inferior, proporcionen formes esfèriques més amples. Aquest control de la forma de la cavitat permet el reconeixement molecular selectiva de molècules amb diferents formes. Per exemple, els cavitands oblongs són una bona combinació per a grans hidrocarburs aromàtics policíclics (HAPs) plans, mentre que les estructures 3D com els fullerens s'adapten millor als cavitands esfèrics. L'addició d'elements quirals a l'estructura s'ha traduït en la major enantioselecció en el reconeixement molecular de sals d'amoníac quirals reportada fins ara. Hem explorat també els enllaços d'halogen com a interaccions estabilitzadores substitutòries dels enllaços d'hidrogen, amb resultats preliminars interessants. I finalment, descrivim el desenvolupament de receptors solubles en aigua que utilitzen grups iònics a la vora superiors de l'estructura.

Les destacades propietats de reconeixement aconseguides amb aquesta nova família de cavitands autoplegables basats en calixarene, ens encoratgen a seguir explorant el tema i a buscar aplicacions interessants com la captura selectiva de HAPs, la separació molecular d'enantiòmers o la catàlisi supramolecular.

Lectura de la tesi: 07/11/23, Aula Magna de la Facultat de Ciències (informació extreta de l’Agenda activitats de la web Escola de Doctorat)