Arquitecturas autoensambladas heteroquirales circulares basadas en titanio

Área de la Ciencia:

• Química de coordinación
• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El autoensamblaje de las arquitecturas metal-orgánicas ofrece vías a estructuras complejas.
• Los helicatos a base de titanio son de interés por sus propiedades estructurales y electrónicas únicas.
• El control de la simetría en conjuntos supramoleculares es crucial para las aplicaciones funcionales.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar helicatos de titanio trinucleares circulares utilizando varios ligandos de diimina.
• Investigar la influencia de los ligandos de diimina y el disolvente en la simetría y la agregación de estos helicatos.
• Elucidar el mecanismo y la termodinámica de las transformaciones estereoquímicas inducidas por disolventes en helicatos de titanio.

Principales métodos:

• Síntesis de helicatos trinucleares circulares a partir de hebras de bis-bifenol, isopropoxido de titanio y ligandos de diimina.
• Caracterización estructural mediante cristalografía de rayos X y análisis del estado de solución (espectroscopia NMR).
• Estudios computacionales que incluyen cálculos DFT y simulaciones de dinámica molecular clásica.

Principales resultados:

• Formación de helicatos de titanio trinucleares heteroquirales (simetría C1) con los ligandos A, B, C y D.
• El ligando F produjo agregados homoquirales (simetría C3), mientras que el ligando E formó agregados hexámicos.
• El ligando A en [Ti3L3(A) 3 exhibió un equilibrio dependiente del disolvente entre las formas heteroquiral y homoquiral en diclorometano, con un valor de K de 0,34.

Conclusiones:

• La simetría de los helicatos de titanio se puede controlar mediante la elección del ligando de diimina y el disolvente.
• Se produce una transformación estereocímica intramolecular inducida por el disolvente en los helicatos [Ti3L3(A) ].
• Los estudios computacionales racionalizan el interruptor de simetría inducido por solvente observado, destacando su dependencia de la estructura de ensamblaje trinuclear.