Síntesis de bistriazinas con aplicación en química de materiales mediante metodologíasde Química sostenible.

Resumen

La 1,3,5-triazina es un sistema interesante con aplicaciones en muchos campos. El interés por sintetizar este tipo de compuestos es por su posible utilidad en química supramolecular y de materiales porque puede presentar todas las posibles interacciones y su carácter depende fuertemente de la sustitución. Esta Tesis describe la síntesis de bis(1,3,5-triazinas) conectadas entre sí por una estreptocianina (un polimetino), el cual podría funcionar como un cable molecular, extendiendo las relaciones dador-aceptor que se presentan en las 1,3,5-triazinas sustituidas con grupos amino. CONTENIDO DE LA INVESTIGACIÓN En la Tesis se describen las síntesis de dos series de bistriazinas. En la primera serie, los dos sistemas de triazinas no están totalmente conjugadas. Los compuestos se obtuvieron en tres etapas. La primera etapa consistió en reacciones de sustitución nucleofílica aromática sobre cloruro de cianurilo, empleando diferentes aminas para obtener 1,3,5-triazinas disustituidas. En una segunda etapa, se introdujo un grupo para-feniléndiamino para obtener 1,3,5-triazinas trisustituidas.. En la tercera etapa se hicieron reaccionar las 1,3,5-triazinas trisustituidas con 1,5-diazapentadienos para obtener los dímeros finales. De esta serie de compuestos se describen cuatro productos finales. En la segunda serie de compuestos, la síntesis de los mismos implicó la formación del anillo de la 1,3,5-triazina por reacción de N-cianoguanidina con los tres isómeros de aminobenzonitrilo. De esta manera se obtuvieron derivados de 2,4-diamino-6-arilaminotriazinas, que se hicieron reaccionar nuevamente con 1,5-diazapentadienos y con derivados del malonodialdehído. Al final obtuvieron un total de cinco compuestos diméricos finales, en este caso con una elevada conjugación. Todos los compuestos se caracterizaron por espectroscopia de RMN mono y bidimensional (1H y 13C), IR y MALDI. Los compuestos obtenidos presentan múltiples posibilidades conformacionales y configuracionales. Se llevaron a cabo cálculos de química computacional que sirvieron para determinar la estructura más estable de cada compuesto y corroborar los resultados obtenidos por RMN. También se realizaron estudios de UV-Visible y fluorescencia para determinar las propiedades optoelectrónicas de los compuestos finales, y se determinó el rendimiento cuántico de dos de los productos obtenidos. Se estudiaron el efecto de numerosos parámetros en los espectros de absorción y de emisión, tales como el disolvente, la concentración, la temperatura o el pH. De esta manera se pudo determinar la influencia que tiene la agregación de los compuestos sobre las propiedades ópticas. Por otra parte, es destacable el aumento de la fluorescencia que se produce en medio básico, en el isómero p-disustituido, el cual se atribuye a un aumento de la conjugación y la transformación del compuesto en un sistema Dador-Aceptor. Los cálculos computacionales de los orbitales HOMO-LUMO están de acuerdo con lo observado en los espectros de UV-vis. Finalmente se realizaron estudios del grado de agregación de dos productos, representando a cada una de las dos series de los compuestos obtenidos, por estudios de UV-Visible en función de la temperatura, así como por RMN, mediante experimentos DOSY. CONCLUSIONES Se sintetizaron un total de nueve compuestos no descritos en la literatura, estudiando su estructura, su grado de agregación y especialmente sus propiedades optoeléctronicas. Consideramos que este trabajo es una aportación novedosa sobre los compuestos derivados de s-triazina conectados entre sí por una cadena de polimetino (estreptocianina). Se abordaron con éxito la realización de cálculos computacionales tanto de la estructura de los compuestos sintetizados, como de los orbitales frontera y del tipo de agregación que pueden presentar este tipo de compuestos.