Complejos hidrosolubles de oro con ligandos carbeno N-heterocíclico : su aplicación como catalizadores reciclables en síntesis orgánica

• Autores: Fernández, Gabriela Araceli
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Silbestri, Gustavo F.
• Materia: Química; Oro (I); Carbeno N-heterocíclico; Hidrosoluble
• Institución: Universidad Nacional del Sur

El desarrollo de nuevos catalizadores solubles en agua, así como el estudio de su aplicación a distintas transformaciones químicas, sus propiedades fisicoquímicas y su potencial recuperación, es un aporte muy significativo a la catálisis organometálica, y a la química orgánica en general. La presente Tesis, organizada en cinco capítulos, comprende la síntesis, caracterización y aplicaciones de 12 complejos de oro(I) con ligandos carbeno Nheterocíclico (NHC) derivados del imidazol (capítulos 1-4) y un resumen de los resultados obtenidos en una estancia doctoral realizada en el exterior (capítulo 5). En el capítulo 1 se describen las metodologías sintéticas llevadas a cabo para la generación de los ligandos y sus correspondientes complejos, así como el estudio de su estabilidad en medio acuoso. De los complejos sintetizados, seis de ellos contienen grupos sulfonato en su estructura y los restantes son neutros, por lo que mediante el tratamiento con KPF6 o AgSCN, rinden las correspondientes especies iónicas. La caracterización se realizó mediante técnicas complementarias (RMN, FT-IR, UV-Vis, EM) y, en el caso de los complejos, en colaboración con los Dres. Marcelo Ceolín y Agustín Picco (INIFTA-La Plata), se empleó la Espectroscopía de Absorción de Rayos X de Estructura Fina (XAFS). El capítulo 2 trata sobre un exhaustivo estudio catalítico, en medio acuoso, de los complejos sintetizados así como su reciclaje y reutilización. La especie activa fue generada por tres vías diferentes: i) térmica; ii) empleando sales de plata; iii) mediante la asistencia de radiación de microondas o ultrasonido. En colaboración con la Dra. Viviana Dorn (INQUISUR-UNS) se realizaron cálculos teóricos que apoyan los resultados experimentales obtenidos. Por otro lado, teniendo en cuenta la inestabilidad de ciertos complejos, en colaboración con el grupo del Dr. Mariano Correa (UNRC), se estudió la generación de Au-NPs y su estabilización con sales de imidazolio sulfonadas (capítulo 3). En el capítulo 4, teniendo en cuenta la hidrofilia de los complejos sulfonados, se evaluó su eficacia antibacterial frente a bacterias Gram+ y Gram-, en comparación con sus respectivos ligandos. Los estudios biológicos fueron realizados en colaboración con las Dras. M. Soledad Vela Gurovic (CERZOS) y Nelda Olivera (CENPAT). Finalmente, el capítulo 5 describe la síntesis de 5 complejos de oro(I) generados a partir de indazoles y 3 conteniendo fosfinas, junto con los resultados preliminares obtenidos en la cicloisomerización de eninos. Este trabajo fue realizado en colaboración con el Dr. Javier Carreras (ICIQ), bajo la supervisión del Dr. Antonio M. Echavarren (ICIQ).
The development of new water-soluble catalysts and the study of their application to different chemical transformations, physicochemical properties and potential recovery is a very significant contribution to organometallic catalysis, and organic chemistry in general. This thesis, organized in five chapters, includes the synthesis, characterization and applications of 12 gold(I) complexes with imidazole-derived N-heterocyclic carbene (NHC) ligands (Chapters 1-4) and a summary of the results obtained in a doctoral stay abroad (chapter 5). In Chapter 1, synthetic methodologies carried out for the generation of the ligands and their corresponding complexes and the study of its stability in aqueous medium are described. Six complexes contain sulphonate groups in its structure and the rest are neutral, which by treatment with AgSCN or KPF6, generate the corresponding ionic species. The characterization was done by complementary techniques (NMR, FT-IR, UV-Vis, MS) and, in the case of complexes, in collaboration with Dr. Marcelo Ceolín and Agustin Picco (INIFTA-La Plata), Spectroscopy X-ray absorption fine-structure (XAFS) was used. Chapter 2 deals with a comprehensive catalytic study in aqueous medium of the complexes synthesized, and their recycling and reuse. The active species was generated by three different ways: i) heating; ii) silver salts; iii) microwave radiation or ultrasound assistance. Theoretical studies, in collaboration with Dr. Viviana Dorn, support the experimental results. On the other hand, considering the instability of certain complexes, in collaboration with Dr. Mariano Correa (UNRC), the generation of Au-NPs and their stabilization with sulphonated imidazolium salts, was studied (Chapter 3). In Chapter 4, considering the hydrophilicity of sulphonated complexes, its antibacterial effectiveness against Gram + and Gram- bacteria, compared to their respective ligands, was evaluated. Biological studies were conducted in collaboration with Dr. M. Soledad Vela Gurovic (CERZOS) and Nelda Olivera (CENPAT). Finally, Chapter 5 describes the synthesis of 5 complexes of gold(I) generated from indazoles and 3 containing phosphines, as well as preliminary results obtained in cycloisomerization of enynes. This work was performed in collaboration with Dr. Javier Carreras (ICIQ), under the supervision of Dr. Antonio M. Echavarren (ICIQ).
Fil: Fernández, Gabriela Araceli. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química; Argentina