Metal compounds with rigid polyaromatic ligands. Catalytic consequences

Abstract

En esta Tesis Doctoral se han preparado una serie de ligandos carbeno N-heterocíclico (NHC, por sus siglas en inglés) funcionalizados con sistemas poliaromáticos. En primer lugar se prepararon una serie de ligandos NHC que incorporan fragmentos poliaromáticos basados en pireno, fenantrofenacina y acenaftoquinoxalina. Estos ligandos fueron coordinados a fragmentos metálicos de iridio, rodio, níquel y paladio. Con fines comparativos, se obtuvieron los complejos análogos derivados de los ligandos imidazolilideno y benzoimidazolilideno. Los complejos derivados de iridio y níquel nos permitieron estudiar las propiedades electrónicas de los ligandos. De manera particular, en esta Tesis Doctoral se demostró, mediante cálculos computacionales de DFT, estudios de infrarrojo y electroquímicos, que las propiedades electrónicas de los ligandos poliaromáticos pueden ser moduladas mediante compuestos orgánicos que favorecen el apilamiento-¿ como, por ejemplo, pireno y hexafluorobenceno. Además, mediante técnicas experimentales y teóricas, se determinó de manera inequívoca la constate de asociación y la regioselectividad de la interacción entre los ligandos NHC con sistemas poliaromáticos y reactivos capaces de establecer interacciones de apilamiento-¿. Asimismo, se demostró que la actividad catalítica de algunos de los complejos preparados puede verse afectada por la presencia de un compuesto que favorezca el apilamiento. En segundo lugar, preparamos una serie de complejos di-metálicos y tri-metálicos basados en ligandos NHC, en los que las unidades carbeno se encuentran unidas por sistemas poliaromáticos extendidos. Cabe destacar que en la literatura hay muy pocos ejemplos de este tipo de complejos. Finalmente, se amplió la versatilidad coordinativa de los ligandos bis(NHC) derivados de bis(imidazolilidinas). Para ello hemos utilizado dos estrategias sintéticas: i) la doble activación C-H de un grupo C(sp3)H2 y ii) la activación de la sal de azolio con una base débil.