Study of the ability of carboranylcarboxylate ligands to generate polynuclear compounds. Potential applications

Abstract

In this thesis is presented the synthesis and characterization of two different carboranylcarboxylate ligands, 1-CH3-2-CO2H-1,2-closo-C2B10H10 and 1-CO2H-1,2-closo-C2B10H11, in which the methyl group bonded to the carbon of the carborane cluster was replaced by a hydrogen atom. The coordination chemistry of the two ligands towards different transition metals (Cu(II), Mn(II), Fe(II) and Co(II)) has been studied and compared, affording a series of mono- and binuclear complexes which have been fully characterized and their main physical and chemical properties have been studied experimental and theoretically. It has also been paid attention to the magnetic behaviour of the binuclear complexes containing the ligand 1-CH3-2-CO2H-1,2-closo-C2B10H10 and the copper(II) and manganese(II) ions, these findings have been corroborated by electronic-structure calculations. Finally, it has been studied the catalytic activity of some of the manganese(II) and cobalt((II) complexes with regard to the epoxidation of alkenes and the water oxidation.

En aquesta tesis es presenta la síntesi i caracterització de dos lligands diferents de tipus carboranilcarboxilat l’ 1-CH3-2-CO2H-1,2-closo-C2B10H10 i l’ 1-CO2H-1,2-closo-C2B10H11, en el qual el grup metil unit al clúster del carborà es substituït per un àtom d’hidrogen. S’ha estudiat i comparat la química de coordinació dels dos lligands amb diferents metalls de transició (Cu(II), Mn(II), Fe(II) i Co(II)) que condueix a una sèrie de complexos mono- i polinuclears els quals han estat caracteritzats exhaustivament mitjançant diferents tècniques de caracterització; tanmateix, les seves principals propietats físiques i químiques han sigut estudiades experimental i teòricament. També s’ha incidit en l’estudi del comportament magnètic dels complexos binuclears amb el lligand 1-CH3-2-CO2H-1,2-closo-C2B10H10, i els ions coure(II) i manganès(II), els resultats dels quals van ser corroborats mitjançant estudis teòrics. Finalment, es va avaluar l’activitat catalítica d’alguns dels complexos de manganès(II) i cobalt(II) respecte les reaccions d’epoxidació d’alquens i oxidació d’aigua.