Macrociclos retorcidos con subunidades de ortofenileno plegadas

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Química orgánica
• Ciencia de los Polímeros

Sus antecedentes:

• Los foldameros son oligómeros conocidos por adoptar estructuras secundarias definidas y exhibir propiedades funcionales.
• La incorporación de subunidades de foldamer en arquitecturas más grandes es crucial para las estructuras biomacromoleculares de orden superior, pero sigue siendo poco explorada.
• Los foldameros aromáticos, como los o-fenilenos, ofrecen una plataforma simple para investigar el autoensamblaje en arquitecturas complejas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el ensamblaje covalente dinámico de los foldameros de o-fenileno en estructuras macrocíclicas retorcidas.
• Caracterizar la persistencia de la forma, la simetría y la dinámica conformacional de los macrociclos resultantes.
• Para explorar la influencia del confinamiento macrocíclico en el comportamiento de la subunidad foldamer.

Principales métodos:

• Se utilizó la formación dinámica de iminas covalentes para ensamblar tetrameros de o-fenileno con varios enlaces en forma de varilla (p-fenileno, tolano, difenilbutadieno).
• Caracterizó los macrociclos sintetizados [3 + 3] utilizando espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), incluida la RMN de temperatura variable.
• Se analizaron las distribuciones conformacionales y se distinguió entre conformadores homoquirales (D3-simétricos) y heteroquirales (C2-simétricos).

Principales resultados:

• Se logró una macrociclado eficiente, lo que condujo a la formación de macrociclos triangulares de forma persistente con núcleos retorcidos y diámetros internos de hasta ~ 2 nm.
• La espectroscopia de RMN diferenció con éxito entre los conformadores simétricos D3 y C2.
• Se observó que el confinamiento dentro de la arquitectura macrocíclica ralentiza la dinámica de inversión de las fracciones de o-fenileno.

Conclusiones:

• La química covalente dinámica proporciona una ruta efectiva para la construcción de macrociclos complejos basados en pliegues.
• Los macrociclos resultantes exhiben una persistencia significativa de la forma y una simetría ajustable.
• El confinamiento macrocíclico influye en la dinámica conformacional de las subunidades de los pliegues, ofreciendo información sobre el control estructural de orden superior.