Calix[4]pyrrole and porphyrin-based molecular assemblies.

Abstract

Esta tesis se centra en el estudio de ensamblajes moleculares de calix[4]pirroles y porfirinas. Las propiedades de interacción y la topología de un bis-calix[4]pirrol macrotriciclo homoditópico han sido empleadas en el desarrollo de tres estrategias generales para el ensamblaje cuantitativo de pseudorotaxanos. En una de estas estrategias, el anión poliatómico de un par iónico es reconocido por el complejo supramolecular que resulta cuando una molécula lineal y neutra enhebra el macrotriciclo. Además, se describe la formación de complejos de dímeros de pares de iones y cuartetes de iones reconocidos por el macrotriciclo a través de un proceso altamente cooperativo. También, se estudia el reconocimiento de sales de tetrabutilamonio derivadas de fullerenos utilizando pinzas moleculares de porfirinas. Finalmente, se describe la formación de un macrociclo formado por la interacción de bisporfirinas de rodio y bispiridinas. Este macrociclo es usado en la formación de complejos con topología de rotaxano y pseudorotaxano.

This thesis is focused on the study of molecular assemblies based on calix[4]pyrroles and porphyrins. The topology and the binding properties of a homoditopic biscalix[4]pyrrole macrotricycle are used to develop three general strategies for the quantitative self-assembly of pseudorotaxane-like complexes. In one strategy, the polyatomic anion of an ion pair is recognized by the supramolecular complex that results when a neutral linear molecule threads the homoditopic macrotricycle. Additionally, the formation of highly stable complexes of ion-pair dimers and quartets of ions by the bis-calix[4]pyrrole receptor through a highly cooperative process is described. Nickel metallated porphyrin tweezers containing calix[4]pyrrole spacers are used in the recognition of the tetrabutylammonium salt of the [6,6]-phenyl-C61-butyric carboxylic acid. Finally, the quantitative self-assembly of a macrocycle formed by the interaction between a rhodium bisporphyrin and a bispyridyl ligand is described. This macrocycle was used in the formation of complexes with [2]pseudorotaxane and [2]rotaxane-like topologies.