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Reaction of di-2-pyridyl ketone (dpk) with nickel acetate and azide in the presence of potassium tert-butylate as a catalytic base generates the title compound, which contains the largest [Ni(m1,1-N3)]6 circles in the discrete ferromagnetically-coupled MII–azide cluster family, and shows an unprecedented in situ cyanomethylation of ketone. Clemente Juan, Juan Modesto, Juan.M.Clemente@uv.es

Hybrid organic inorganic light emitting diodes are nowadays attracting great attention due to their intrinsic air stability and solution processability, which could result in low-cost, large area, light emitting devices. Despite the fact that high luminance values have been already demonstrated in recent publications, the efficiency of HyLEDs has been limited by its peculiar hole-dominated electronic mechanism. In particular, the electron injection is promoted by the hole accumulation at the metal oxide EIL/organic interface, but at the same time this mechanism leads to limits the device efficiency. It is known from the research in OLEDs that when the recombination zone is close to an interface, exciton quenching and direct charge recombination can take place. In this thesis, the design rules for standard OLEDs technology have been applied to HyLEDs in order to overcome those limitations, and new successful strategies to improve the performances of this new class of devices have been presented. Firstly, the use of a charged polymer as electron injection layer from the metal oxide to the polymer was presented. This approach leads to more efficient HyLEDs and gives the possibility of using different light-emitting polymer, allowing the tuning of the emission colour of the device through the whole range of the visible spectra. This device structure is of particular interest because a multilayer structure composed by a metal oxide cathode, a conjugated polyelectrolyte EIL, and the active polymer, was prepared completely by solution processing, thanks to the orthogonality of the solvents used to deposit the subsequent materials. In chapter 3 it is demonstrated how the hole leakage through the metal oxides EIL is an important loss factor leading to a lower exciton density in the polymer layer.The use of insulating metal oxides with very deep valence band resulted in the lowering of the current density flowing through the device. This effect is due to the high barrier for holes at the organic/metal oxide interface when using insulating materials like HfO2 or MgO. Thus, through the employment of these metal oxides, the efficiency of the HyLEDs can be successfully raised. It is well known that high efficiency in OLEDs can be raised considerably only when making use of phosphorescent species. In chapter 4, the use of triplet emitters in high efficiency solution processed HyLEDs was presented. In that particular device layout, a novel doped metal oxide cathode was used in order to enhance the electron injection into the active organic layer and prevent exciton quenching. Very high efficacy values up to 15 cd/A have been obtained by tuning the composition of the active organic materials in the polymer layers. In chapter 5,the performances displayed by HyLEDs using ZnO nanocristals exceed those obtained by employing polycrystalline ZnO thin films and the effect is attributed to the larger bandgap of the ZnO NCs caused by quantum confinement. It was shown that the bandgap diminishes upon temperature assisted agglomeration which is why best device performances were obtained when simply drying the NCs at room temperature.The use of solution-processed ZnO NCs in the absence of any thermal treatment allowed for the preparation of the first bright flexible HyLEDs. This work clearly underlines the potential of this novel class of devices and it indicates HyLEDs as a real possible competitor to the current OLED technology.

1. Objetivos de la Investigación. Los conjugados poliméricos son nanoconstrucciones multicomponente presentes actualmente en clínica como terapia anticancerígena, tanto como agentes únicos, como formando parte de combinaciones. Estos nanoconjugados tienen el potencial de mejorar farmacológicamente el tratamiento de tumores sólidos, debido a una acumulación pasiva en el tumor (efecto ‘EPR’) y a un diferente mecanismo de internalización celular y posterior liberación del fármaco(s). La transferencia de conjugados polímero-proteína a uso clínico rutinario, y el desarrollo clínico de conjugados polímero-fármaco anticancerígeno sitúa a los conjugados poliméricos como una de las primeras clases de nanomedicinas con potencial terapéutico antitumoral ya demostrado. La experiencia obtenida con los primeros nanoconjugados en clínica, ha proporcionado las bases para el desarrollo de polímeros conjugados más sofisticados de segunda generación con propiedades terapéuticas mejoradas. El desarrollo de nuevos portadores poliméricos biodegradables con propiedades mejoradas, la utilización de terapia de combinación o el diseño de conjugados dirigidos a nuevas dianas moleculares son algunas de las aproximaciones a seguir para conseguir conjugados más específicos y efectivos considerados de segunda generación. La propiedad de multivalencia que poseen los polímeros nos permite la conjugación de varios compuestos activos en el mismo esqueleto polimérico, la combinación del modulador activo con un citotóxico, otra sustancia activa o un residuo dirigente puede aumentar marcadamente el valor terapéutico de estas macromoléculas. En este sentido, el punto de partida de la presente propuesta es un nuevo concepto establecido por nosotros en 2005 con el desarrollo de HPMA copolimero-AGM-Dox, basado en la terapia de combinación (terapia endocrina + quimioterapia dentro de la misma matriz polimérica) para el tratamiento de cáncer de mama hormono-dependiente (Vicente et al., 2005). El valor terapéutico de esta nueva estrategia ha sido previamente demostrado en modelos celulares, lo que implicaría una clara aplicación potencial en el tratamiento de tumores hormono-dependientes en mujeres postmenopáusicas. En el presente proyecto, se plantea corroborar la actividad antitumoral del nanoconjugado de combinación HPMA copolimero-AGM-Dox utilizando modelos in vivo, así como elucidar las bases moleculares responsables de su destacada actividad anticancerígena. La comprensión del mecanismo de acción molecular nos permitirá el diseño futuro de nanoconjugados de combinación con propiedades mejoradas. En una segunda etapa se propone mejorar el valor terapéutico de esta nueva terapia de combinación mediante la utilización de un polímero biodegradable como portador, ácido poli-L-glutámico (PGA), desarrollando un nuevo conjugado de combinación PGA-AGM-Dox y evaluando su actividad antitumoral en modelos in vitro e in vivo. La etapa final de la presente tesis doctoral consiste en el desarrollo de un cribado farmacológico utilizando 5 quimio agentes y 3 agentes de terapia hormonal para evaluar su actividad citotóxica en las líneas celulares de cáncer de mama con el objetivo de seleccionar una combinación sinérgica de fármacos con mayor potencial citotóxico que AGM-DOX, que sirva de base para el desarrollo de futuras terapias de combinación. 1.1. Antecedentes. Para comprobar la hipótesis de partida se desarrolló un conjugado modelo HPMA copolímero-AGM-Dox que transporta una combinación de terapia endocrina (inhibidor de aromatasa (AGM) y quimioterapia (Dox) para el tratamiento de cáncer de mama (figura 1.) (Greco, et al., 2005; Vicent et al., 2005; Greco et al., 2006). Su diseño se basó en dos observaciones principalmente: (i) el copolímero HPMA copolímero-Dox (PK1, FCE28068) es un conjugado en fase clínica II con demostrada actividad en pacientes con tumores de mama quimioresistentes (Vasey et al., 1999) y (ii) los inhibidores de aromatasa pueden actuar de forma sinergíca con quimioterapia (Johnston and Dowsett, 2003). La elección de AGM (inhibidor de aromatasa de primera generación) se debió principalmente a que presenta una funcionalización adecuada para ser conjugado al polímero y está disponible comercialmente, por tanto, AGM fue considerado como el fármaco adecuado en esta primera fase de prueba de concepto (Goss and Strasser, 2001; Pool and Paridaens, 2007). Figura 1. Estructura del conjugado de combinación HPMA copolímero-AGM-Dox. El conjugado de combinación (HPMA copolímero-AGM-Dox) mostró un aumento muy marcado de citotoxicidad frente a modelos celulares de cáncer de mama positivos en receptores de estrógenos (ER+) (MCF7 y MCF7 Ca (transfectada de forma estable con el gen humano aromatasa (Yue et al., 1994)) en comparación a la actividad citotóxica obtenida con los conjugados individuales por separado (HPMA copolímero-Dox) o una mezcla simple de ambos (HPMA copolímero-Dox + HPMA copolímero-AGM) (Figura 2). Además, experimentos llevados a cabo con una familia de conjugados sintetizados que contienen AGM (los primeros conjugados con terapia endocrina descritos), confirmaron que era necesaria la liberación de AGM para conseguir la inhibición del enzima aromatasa (Greco et al., 2005; Greco et al., 2007). Figura 2. Comparación de la actividad citotoxica de HPMA copolímero-AGM-Dox y mezcla de conjugados simples en células MCF7 (Panel a) y en células MCF7 Ca (panel b). Dox; HPMA copolímero-AGM-Dox; HPMA copolímero-Dox + HPMA copolímero-AGM; HPMA copolímero-Dox. En una segunda fase se evaluó el mecanismo de acción de HPMA copolímero-Dox y HPMA copolímero-AGM-Dox para entender el efecto sinérgico de citotoxicidad únicamente observable cuando los dos fármacos se hallan covalentemente unidos a la misma matriz polimérica. En este sentido, se analizaron exhaustivamente las diferencias en el tráfico intracelular (unión e internalización celular, mecanismo de endocitosis con diferentes inhibidores de rutas endocíticas y fagocitosis) y en la cinética de liberación de fármaco (transporte lisosomotrópico) (Greco et al., 2005; Vicent et al., 2005; Greco et al., 2006). Figura 3. Perfil de liberación de Dox y AGM de los diferentes conjugados de HPMA en presencia de enzimas lisosomales de rata (tritosomas). Por otra parte, estudios preliminares de posibles diferencias en el mecanismo de acción molecular también se realizaron mediante técnicas de immunohistoquímica (Greco et al., 2007). Los resultados obtenidos sugieren que el aumento de actividad obtenido con el conjugado de combinación es debido principalmente a la diferente cinética de liberación intracelular de los fármacos (Figura 3). Al hallarse en la misma matriz polimérica poseen un perfil de liberación distinto en comparación a los conjugados simples, este cambio en la cinética de liberación induce un aumento de apoptosis celular en las células MCF7 y MCF7 Ca a través de la disminución de la proteína anti-apoptótica Bcl-2 (Greco et al., 2007). De los datos obtenidos hasta ese momento, era evidente que el conjugado de combinación HPMA copolímero-AGM-Dox muestra un aumento en la actividad antitumoral in vitro y que mecanismos moleculares complejos parecen ser los responsables de este efecto sinergístico. Esta aproximación nos ofrece, claramente, una nueva oportunidad para el tratamiento de cáncer de mama metastático quimioresistente. Además de aumentar la actividad del citotóxico, esta plataforma tecnológica es de aplicación sistémica intravenosa (muy adecuada para el tratamiento de metástasis con elevada angiogénesis) y su mecanismo de internalización celular es diferente evitando mecanismos de resistencia como la sobreexpresión de la p-glicoproteína en membrana celular. En consecuencia, a la vista de los resultados preliminares obtenidos con HPMA copolimero-AGM-Dox como potente agente antitumoral en modelos in vitro, en este proyecto de tesis doctoral se pretende (i) completar el estudio del mecanismo de acción molecular del conjugado de combinación HPMA copolímero-AGM-Dox y evaluar su potencial terapéutico en modelos animales. De este modo podríamos definir el potencial antitumoral de esta terapia de combinación polimérica para el tratamiento de pacientes con cáncer de mama. La especificidad tumoral debido al efecto EPR depende de la concentración en plasma del polímero circulante, de este modo, portadores poliméricos no-biodegradables tales como el copolímero HPMA o polietilenglicol (PEG) (Mw

Los heterociclos nitrogenados son moléculas clave dentro de numerosos campos científicos. En concreto, los triazoles han encontrado numerosas aplicaciones en química médica como antifúngicos (fluconazol, posaconazol), antidepresivos (trazodona) o anticancerígenos (triazoloacridonas). En este contexto se decidió sintetizar nuevos derivados de [1,2,3]triazolo[1,5-a]piridinas con el fin de explorar su capacidad de interaccionar con ADN y su actividad leishmanicida y antichagásica. Con este objetivo se ha utilizado la química clásica de las triazolopiridinas (reacción de litiación regioselectiva de este heterociclo, seguida de adición de un electrófilo), para obtener nuevos derivados con estructura de triazolopiridil aril cetona, azinil triazolopiridina y triazolopiridopirimidina. La actividad leishmacinicida de estas tres series de compuestos se ha determinado obteniendo resultados prometedores en el caso de las triazolopiridil aril cetonas. Además, también se ha llevado a cabo un estudio preliminar de la actividad antichagásica de las triazolopiridil aril cetonas. Así mismo, se ha profundizado en la capacidad de las triazolopiridopirimidinas de interaccionar con ADN y llevar a cabo el corte fotoinducido de este biopolímero, mediante la utilización de técnicas de UV-Visible, fluorescencia, viscosimetría, voltametría cíclica y electroforesis en gel de agarosa. En este estudio se ha concluido que la fenil dipiridil triazolopiridopirimidina interacciona fuertemente en los surcos del ADN, con preferencia por las bases nitrogenadas de guanina y citosina, mientras que las dipiridil triazolopiridopirimidina y metil dipiridil triazolopiridopirimidina son capaces de mediar el corte fotoinducido del ADN mediante la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Por otro lado, se ha estudiado la capacidad de interaccionar con ADN de las azinil triazolopiridinas determinándose que la pirazinil piridil triazolopiridina interacciona en los surcos del ADN en presencia de Cu(II). Esto se debe a que este compuesto forma un complejo con el Cu(II) que es capaz de interaccionar con el ADN. Otro de los aspectos más relevantes de este trabajo ha sido la síntesis de una serie de compuestos con estructura de oligocarbonilpiridina, obtenidos a partir de las triazolopiridil aril cetonas, dada la importancia de estos ligandos en química de coordinación. Así, se han obtenido clústers de Fe(III)-Fe(III), Gd(III)-M(II) (M= Cu, Mn, Ni, Co, Zn y Fe) o Mn(II)-Mn(III) con la oligocarbonilpiridina n= 1 y se han estudiado sus propiedades magnéticas. En el contexto de la síntesis de todos los derivados comentados a partir de triazolopiridinas, se han puesto de relevancia diversos aspectos de interés referentes a la reactividad de estos heterociclos. Uno de estos aspectos ha sido la especial reactividad de los compuestos de tipo triazolopiridil aril carbinol en medio básico. Se ha llevado a cabo un estudio de esta reactividad obteniéndose derivados con estructura de 6,7-dihidrotriazolopiridina. Además también se ha estudiado la reactividad de las triazolopiridinas con los sistemas Pd/C/Zn y Pd(OH)2/C/Zn en agua, alcoholes y mezclas agua/alcohol. En estas condiciones los sistemas mencionados son capaces de mediar reacciones de transferencia de hidrógeno, de manera que se han obtenido 4,5,6,7-tetrahidrotriazolopiridinas a partir de triazolopiridinas. Así mismo, en estas reacciones también se han obtenido productos con estructura de piridina 2-sustituida que pueden explicarse por la pérdida de nitrógeno por parte de la triazolopiridina y la formación de un piridil carbeno mediada por el catalizador de paladio. Dado el gran interés que existe en las reacciones de transferencia de hidrógeno a sustratos aromáticos y teniendo en cuenta que las triazolopiridinas daban lugar a complejidad en estas condiciones debido a la formación de los piridil carbenos, se ha estudiado la capacidad de transferencia de hidrógeno del sistema Pd/C/Zn en alcoholes a quinolinas. De esta manera se han obtenido con excelentes rendimientos 1,2,3,4-tetrahidroquinolinas N-alquiladas a partir de quinolinas y alcoholes con el sistema Pd/C/Zn, mediante una reacción de transferencia de hidrógeno a este heterociclo seguida de una N-alquilación por autotransferencia de hidrógeno del alcohol. Otro aspecto referente a la química de las triazolopiridinas que se ha estudiado, ha sido su reactividad como diazo compuestos frente a dipolarófilos. Esta estrategia ha permitido obtener piridil ciclopropanos y pirazoil piridinas a partir de triazolopiridinas. Finalmente, se ha sintetizado la bistriazolofenantrolina, un nuevo hexaaza[5]heliceno con dos triazolopiridinas en su estructura, y se han estudiado su reactividad y propiedades estructurales. Nitrogenated heterocycles are important molecules in several scientific fields. Specifically, triazoles have been applied in medicinal chemistry as antifungal agents (fluconazole, posaconazole), antidepressants (trazodone) or anticancer agents (triazoloacridone). In this context, it was decided to synthesize new [1,2,3]triazolo[1,5-a]pyridine derivatives with the aim of exploring their ability to interact with DNA and their leishmanicide and antichagasic activities. New derivatives with triazolopyridyl aryl ketone, azinyl triazolopyridine and triazolopyridopyrimidine structures have been obtained using classical triazolopyridines chemistry (regioselective lithiation followed by addition of an electrophile). The leishmanicide activity of these three series of compounds has been studied and, in the case of triazolopyridyl aryl ketones series, the results were promising. Moreover, a preliminary study of triazolopyridyl aryl ketone antichagasic activity has been performed. Triazolopyridopyrimidines ability to interact with DNA and to perform DNA photocleavage has been studied through UV-Visible, fluorescence, viscosimmetry, cyclic voltammetry and agarose gel electrophoresis techniques. In this study it has been revealed that phenyl dipiridyl triazolopyridopyrimidine interacts strongly in DNA grooves with preference with guanine and cytosine nucleobases; while dipyridyl triazolopyridopyrimidine and methyl dipyridyl triazolopyridopyrimidine are able to mediate DNA photocleavage through the formation of oxygen reactive species (ROS). On the other hand, azinyl triazolopyridines interaction with DNA has been studied concluding that pirazinyl piridyl triazolopyridine is able to bind DNA grooves in the presence of Cu(II) due to the formation of a new complex. Another relevant part of this work has been the synthesis of a series of oligocarbonylpyridine compounds from triazolopyridyl aryl ketones. Oligocarbonylpyridynes are important ligands in coordination chemistry. Fe(III)-Fe(III), Gd(III)-M(II) (M= Cu, Mn, Ni, Co, Zn y Fe) and Mn(II)-Mn(III) clusters with oligocarbonylpyridine n= 1 have been obtained and their magnetic properties have been studied. In the context of the synthesis of new triazolopyridine derivatives, several issues related with triazolopyridines reactivity have arisen and we have studied them with the aim of reaching a better understanding of triazolopyridines chemistry. Triazolopyridyl aryl carbinoles have shown to react in basic medium to afford 6,7-dihydrotriazolopyridines. Triazolopyridines reactivity in the presence of Pd/C/Zn and Pd(OH)2/C/Zn in water, alcohols or water/alcohols mixtures has been studied. In these conditions the metals mixtures are able to catalyze the hydrogen transfer reaction so that 4,5,6,7-tetrahydrotriazolopyridines have been obtained from triazolopyridines. 2-Substituted pyridines have also been obtained in these reactions, because of the formation of a pyridyl carbene from triazolopyridine by nitrogen loss catalyzed by the palladium. Hydrogen transfer reactions to aromatic substrates are of large interest, however triazolopyridines were not the ideal substrates to study these reactions due to the complexity afforded by the formation of the pyridyl carbenes. Therefore, hydrogen transfer reactions with Pd/C/Zn and alcohols have been studied using quinolines as substrates. In these reactions N-alkylated 1,2,3,4-tetrahydroquinolines have been obtained in excellent yields from triazolopyridines by hydrogen transfer reaction, followed by N-alkylation reaction with alcohols by an hydrogen autotransfer mechanism. Another kind of triazolopyridines reactivity that has been explored is their behavior as diazo compounds in the presence of dipolarophiles, which has allowed the synthesis of pyridyl cyclopropanes and pyrazoyl pyridines. Finally bistriazolophenantroline, a new hexaaza[5]helicene with two triazolopyridine moieties in its structure, has been synthesized and their reactivity and structural properties have been studied.

Nuestro objetivo es estudiar si la enseñanza y la propia investigación en el campo de la educación científica están prestando la debida atención al Concepto de Sostenibilidad. Para ello, analizamos artículos de algunas de las revistas más utilizadas, realizamos cuestionarios a docentes en formación y en activo de ciencias experimentales y analizamos cómo aparece el Concepto de Sostenibilidad en los libros de texto de ciencias de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato. Encontramos que estos primeros resultados contribuyen a apoyar nuestras conjeturas iniciales, en torno a que la atención prestada por la educación científica al Concepto de Sostenibilidad es, en general, escasa. A partir de los análisis realizados, se pretende contribuir a que el Concepto de Sostenibilidad reciba la atención adecuada en la Educación en Ciencias, lo que constituirá una herramienta útil para formar una ciudadanía capaz de tomar decisiones fundamentadas dirigidas a conseguir un desarrollo sostenible. Our aim is to study whether science education and research in science education are paying proper attention to the Concept of Sustainability. Therefore, we have analyzed relevant journal articles. In addition, we have performed questionnaires to science teachers who are currently working or being trained to teach. Finally, we have analyzed how the concept of sustainability appears in secondary school science textbooks. We believe our first results will help us to support our initial hypothesis, which states that the attention payed to the Concept of Sustainability by science education is generally scarce. From the analysis, we aim to contribute to the Concept of Sustainability receives adequate attention from the scientific education. Consequently, this will be a useful tool to form a citizenry capable of making responsible decisions to achieve sustainable development.

Esta tesis se centra en el efecto simbiótico entre los QDs de CdSe o CdSe/ZnS y sus ligandos orgánicos, y las ventajas de este efecto para mejorar la funcionalidad del QD y/o del ligando, o crear una nueva funcionalidad del sistema. Así : 1. la superficie de las nanopartícula recubierta con ligandos orgánicos puede permitir al QD i) permanecer estable en disolventes orgánicos o acuosos, debido a la repulsión estérica o iónica entre las nanopartículas, ii) mantener o aumentar sus propiedades emisivas (pasivación de los defectos de superficie, aumento de distancia entre nanopartícula y moléculas desactivadoras), y/o iii) para proporcionar funcionalidad a la nanopartícula. 2. la forma esférica de la nanopartícula favorece la localización de un elevado número de ligandos en la superficie del QD. Por lo tanto, es posible tener una alta concentración local de un grupo funcional en la periferia QD, incluso en solución diluidas. 3. la acción combinada del QD y el ligando puede permitir la encapsulación o interdigitalización de otras moléculas, acercándolas a la superficie del QD. Además, el ligando funcional puede modificar reversiblemente las propiedades emisivas de las nanopartículas y esto ser utilizado para la detección de analitos, entre otras aplicaciones. Existe una gran interés en la pasivación de los QDs de CdSe y CdSe/ZnS con ligandos orgánicos que poseen en uno de sus extremos un grupo mercapto debido a la alta afinidad de este grupo por la superficie del QD, principalmente cuando está como tiolato. Sin embargo, el intercambio de ligandos de los QDs (generalmente preparados con ligandos amino) por tiol (QDs tipo core ) o tiolatos (QDs tipo core-shell) produce una considerable reducción de las propiedades luminiscentes de ambos QDs. En el caso de los QDs tipo core, el tiol atrapa el hueco formado tras la excitación del QD, y por lo tanto evita la recombinación electrón-hueco. La baja emisión del QD tipo core-shell es atribuida a una alteración en la superficie del QD durante intercambio de ligando. Durante esta tesis, hemos desarrollado una nueva estrategia para obtener QDs de CdSe/ZnS pasivados con tiolatos, altamente fluorescentes, solubles en medios orgánicos y en agua, basada en la quimisorción de tioles en la superficie QD. En esta estrategia el ligando nativo amina del QD juega un papel clave, ya que ayuda a la disociación el tiol cerca de la superficie QD. La sustitución de las aminas de cadena larga por tioles se llevó a cabo bajo condiciones de reacción suaves, lo que permite preservar o incluso mejorar las propiedades luminiscentes de los QD. Esta metodología se llevo a cabo con éxito tanto en nanopartículas sintetizadas en el laboratorio como en aquellas disponibles comercialmente. Además, estos QDs mostraron mayor fotoestabilidad que los QDs funcionalizados con amina. Estos resultados son de gran interés para la fabricación de nuevos dispositivos para la detección o reconocimiento molecular, basado en procesos de transferencia de energía o de electrones. Así pues, esta estrategia fue utilizada para la preparación de QDs de CdSe/ZnS, altamente fluorescentes y soluble en agua, pasivados con un ligando bifuncional, con un grupo mercapto (grupo de anclaje) en un extremo y una benzofenona en el otro. Este QD se usó para desarrollar un sistema supramolecular, basado en una nanopartícula de CdSe/ZnS funcionalizada con ketoprofeno y una β-ciclodextrina modificada con una molécula de pireno. Las unidades de ketoprofeno favorecen el reconocimiento molecular entre la nanopartícula y la ciclodextrina y, al mismo tiempo, sitúan la unidad de pireno cerca a la superficie de nanopartículas, provocando la desactivación de la fluorescencia del QD. Este efecto simbiótico se utilizó con éxito para la detección molecular de diferentes analitos. El proceso de detección de este sistema híbrido, eficaz y fácil de preparar, se basa en la recuperación de la intensidad de fluorescencia del QD en respuesta a diferentes analitos. Además, la metodología diseñada permitió la recuperación individual de todos los componentes utilizados en este sistema, lo cual es muy deseable tanto desde el punto de visto económico como medioambiental. Como se mencionó anteriormente el QD puede ser utilizado como nano-transportador de un grupo funcional, lo que conduce a un aumento de la concentración local del grupo funcional en una solución diluida. En esta tesis, QDs de CdSe fueron utilizados como soportes de moléculas de pireno, y, como consecuencia, se observó la formación del excímero del pireno utilizando concentraciones muy bajas del ligando pireno. La luminiscencia de los QDs de CdSe se redujo drásticamente debido al uso de un ligando pireno que posee un grupo mercapto como grupo de anclaje. Este sistema fue utilizado para estudiar la influencia del QD en la fotoestabilidad del pireno en diferentes disolventes clorados y se compararon con los resultados obtenidos con pireno libre. Estos estudios demuestran que la combinación de cloroformo y la luz produce una alta fotodegradación de todos los sistemas de pireno, mientras que en diclorometano son altamente estables. Finalmente, se estudiaron sistemas híbridos QD-organogel, altamente fluorescentes, a partir de un macrociclo pseudopeptídico, y ambos tipos de QDs (CdSe y CdSe/ZnS pasivados con diferentes ligandos). Estos organogeles híbridos se prepararon fácilmente por calentamiento del organogelante en tolueno, seguido de la adición de los QDs y del posterior enfriamiento del sistema a temperatura ambiente. La presencia del QD en el sistema QD-organogel disminuye la concentración crítica del organogelante necesaria para formar los organogeles estables y termorreversibles, sin afectar significativamente el interior de la red fibrilar del organogel. Además, el efecto del organogelante en las propiedades luminiscentes de los QDs depende de la presencia de la capa de ZnS. Las propiedades fotofísicas de los QDs de CdSe/ZnS se mantuvieron en el medio organogel, mientras que en el caso de los QDs de CdSe se observó un importante aumento de la intensidad de fluorescencia. Demostramos que el macrociclo interactúa con los ligandos del QD de CdSe incluso antes de la gelificación, mediante el uso de metodologías usuales, tales como IR y RMN. Esta es la primera vez que se reporta la interacción entre un organogel y un QD. This thesis focuses on the symbiotic effect between CdSe/ZnS core-shell QDs or CdSe core QDs and their organic ligands, and the advantages of this effect to improve the functionality of the QD or/and of the ligand, or create a new functionality of the device. Thus, 1. the nanoparticle surface capping with organic ligands can allow the QD i) to remain stable in organic solvents or water, by providing steric or ionic repulsion between the nanoparticles, ii) to preserve/enhance their emissive properties (passivation of the surface defects, isolation from quenchers), and/or iii) to add functionality to the nanoparticle. 2. the spherical shape of the nanoparticle makes the location of an elevated number of ligands on the QD surface possible. Therefore, it is possible to have a high local concentration of a functional group at the QD periphery, in an otherwise diluted solution. 3. the combined action of the QD and the ligand can permit the encapsulation/interdigitation of other molecules, bringing them closer to the QD surface. In addition, the functional ligand can reversibly modify the nanoparticles emissive properties and this can be used, for example, for sensing applications. There is great interest on the passivation of CdSe core and CdSe/ZnS core-shell QDs with organic ligands possessing a mercapto group at one end, because of the high affinity of this anchoring group to the QD surface, mainly when it is as thiolate. Nevertheless, exchange of the ligands of the QDs (usually prepared with amino ligands) by thiol (core) or thiolates (core-shell) causes a remarkable reduction of the luminescent properties of both type of QDs. In the case of the core QDs, the thiol traps the hole of the excited QD, and therefore prevents the electron-hole recombination. The low emission of the core-shell QD has been attributed to the alteration of the QD shell during the ligand exchange. We have developed a new strategy to obtain highly fluorescent organic-soluble and water-soluble CdSe/ZnS QDs passivated with thiolates, based on the chemisorption of thiols on the QD surface. In this strategy the QD amine native ligand plays a key role, by dissociating the thiol in the vicinity to the QD surface. The replacement of the long chain amines by thiols was performed under mild conditions, and it allows preserve or even improve the QD luminescent properties. This methodology was tested in home-made and commercially available nanoparticles. Moreover, the QDs were more photostable than those capped with amine. These results are of interest for constructing new devices of application in sensing or molecular recognition, based on energy or electron transfer processes. Thus, that strategy was used in the preparation of highly fluorescent water-soluble CdSe/ZnS QDs capped with a bifunctional ligand, with a mercapto group (the anchoring group) at one end and a benzophenone moiety at the other. The QD was used to develop a supramolecular system, based on ketoprofen-functionalized CdSe/ZnS QDs and pyrene-modified cyclodextrin (CD). The ketoprofen units play a key role, ensuring the molecular recognition between the nanoparticle and the cyclodextrin and, at the same time, places the pyrene unit near to the nanoparticle surface, resulting in QD fluorescence quenching. This symbiotic effect was successfully used for molecular sensing of different analytes. The sensing of this easy-to-prepare and effective hybrid system is based in the recovery of the QD fluorescence intensity in response to different analytes. In addition of this, the methodology proposed allows the individual recovery of all the components used in the mentioned system, which is highly desirable both from the commercial and environmental points of view. As stated before, the QD can be used as nano-carrier of a functional group, leading to increase of the local concentration of the functional group in an otherwise diluted solution. In this thesis, CdSe QDs were used as carriers of pyrene moieties, and, as a consequence, making the formation of the pyrene excimer possible by using a very low concentration of the pyrene ligand. The CdSe QD luminescence was drastically reduced by using a pyrene ligand with mercapto group as the anchoring group. The system was used to study the influence of the QD on the photostability of the pyrene in chlorinated solvents and the results were compared to those of the free pyrene. These studies evidenced that the combination of chloroform and light produces a high photodegradation of all the pyrene systems, while they were highly stable in dichloromethane. Finally, we studied highly fluorescent QDs-organogels prepared from a pseudopeptidic macrocycle and both types of QDs, i.e. CdSe and CdSe/ZnS capped with different ligands. These hybrid organogels were easily prepared, by heating the organogelator in toluene, followed by the addition of the QDs and the cooling of the system to room temperature. The presence of the QD in the organogel system decreases the critical concentration of the gelator needed to form stable and thermoreversible organogels, without affecting significantly the internal fibrillar network of the organogel. In addition, the effect of the organogel on the luminescent properties of the QDs depends on the presence of the ZnS shell. The photophysical properties of CdSe/ZnS core-shell QDs are preserved in the organogel media, while in the case of CdSe core QDs, an enormous increase of the fluorescence intensity was observed. We demonstrate that the macrocycle interacts with the CdSe QD ligand even before gelation, by using common methodologies, such as IR and NMR spectroscopies. This is the first time that the interaction between an organogel and a QD has been reported.

El trabajo descrito en esta tesis se enmarca en el ámbito de los polímeros de coordinación (PC). Estos sistemas representan un área importante dentro de la Química de los Materiales, siendo principalmente interesantes sus aplicaciones en catálisis, electrónica y óptica. Su origen data de principios de los años 60, donde se produjo la primera revisión de estructuras de compuestos inorgánicos que formaban cadenas.1 Los PC están formados por ligandos orgánicos y metales enlazados por enlaces de coordinación que se extienden infinitamente en 1, 2 o 3 dimensiones. En cuanto a su versatilidad química, las estructuras y propiedades varían en función de los metales o ligandos utilizados. Así pues, la variable naturaleza de los ligandos orgánicos junto con la diversidad de metales posibles dan lugar a un abundante número de potenciales topologías y arquitecturas que pueden ser ingeniadas mediante un diseño químico apropiado. Los PC dan lugar a redes regulares con una tremenda estabilidad química, aunque también pueden formar sólidos flexibles que responden a estímulos externos de interés. Uno de los hallazgos más interesantes dentro de este campo de los PC ha sido el hecho de constatar que muchos PC con estructuras flexibles presentan cierto dinamismo2 que está directamente relacionado con la flexibilidad del ligando3 o con la habilidad que poseen los centros metálicos de coordinación para aceptar/intercambiar moléculas coordinadas. Estos materiales dinámicos son capaces de desarrollar cambios estructurales de forma reversible, siendo excepcionalmente útiles para la preparación de sofisticados materiales multifuncionales con propiedades físicas modulables. Esto resulta de particular interés en materiales magnéticos, ya que sus propiedades físicas son extremadamente sensibles a pequeños cambios estructurales provocados por un estímulo externo. Los polímeros magnéticos de coordinación (PMC) son una clase de materiales magnéticos especialmente interesantes debido a sus potenciales aplicaciones en el desarrollo de materiales magnéticos de baja densidad, sensores magnéticos y materiales inteligentes o multifuncionales.4 El magnetismo tiene su origen en los portadores de espín, que son centros metálicos paramagnéticos o ligandos orgánicos radicales. Dependiendo del origen del acoplamiento entre estos portadores, podemos distinguir entre dos tipos diferentes de PMC: i) los PMC que presentan ordenamiento magnético; y ii) los PMC basados en complejos de transición de espín.

La adición nucleofílica a los dobles enlaces C=N es uno de los métodos más utilizados para la síntesis de derivados nitrogenados. Sin embargo, supone un desafío sintético debido a la baja electrofilia del átomo de carbono azometínico comparada con la del carbono carbonílico de aldehídos y cetonas. En esta tesis, se ha llevado a cabo la adición enantioselectiva de alquinos terminales a N-(difenilfosfinoil)iminas catalizada por el ligando (R)-(+)-3,3’-dibromo-1,1’-bi-2-naftol y dimetilzinc, obteniéndose enantioselectividades de moderadas a elevadas (hasta 96% ee). La desprotección de las fosfinoil aminas propargílicas sintetizadas se ha llevado a cabo en condiciones suaves compatibles con la agrupación acetilénica. Uno de los problemas derivados de la utilización de iminas es su baja estabilidad y su posible enolización cuando se trata de sustratos alifáticos. Para soslayar este problema, se ha llevado a cabo la adición enantioselectiva de alquinos terminales a iminas generadas in situ a partir de α-amido sulfonas catalizada por el complejo formado por el ligando (R)-(+)-3,3’-bis(3,5-bis(trifluorometil)-(fenil)-1,1’-bi-2-naftol y dietilzinc. La utilización de sustratos aromáticos ha conducido a los productos de alquinilación con enantioselectividades elevadas (hasta 96% ee), mientras que la reacción trancurrió con enantioselectividades moderadas cuando se usaron α-amido sulfonas alifáticas. Los productos de alquinilación obtenidos se han sometido a diversas transformaciones sintéticas como la ozonólisis, la desprotección del grupo amino o la reducción del triple enlace, demostrando la versatilidad sintética de estos compuestos. Durante el estudio de alquinilación de iminas se observó la elevada reactividad de las especies de dialquilzinc en presencia de oxígeno. Por ello, se ha llevado a cabo la oxigenación controlada de los reactivos de dialquilzinc para dar lugar a los alquilperóxidos de zinc o a los alcóxidos de zinc. Se ha llevado a cabo la adición a α-amido sulfonas de los alquilperóxidos de Et2Zn, nBu2Zn y iPr2Zn en diclorometano a 0 °C o temperatura ambiente (para el iPr2Zn) en ausencia de ligando, proporcionando los correspondientes α-amido alquilperóxidos con rendimientos excelentes (hasta 99%). Por otra parte, se ha llevado a cabo la adición a α-amido sulfonas de los alcóxidos de Et2Zn, nBu2Zn y Me2Zn a temperaturas superiores en presencia de catecol, obteniéndose los correspondientes α-amido alcóxidos con rendimientos entre moderados y buenos (hasta 72%). Por último, la activación electrofílica del triple enlace de las aminas propargílicas Cbz-protegidas previamente obtenidas, seguida del ataque nucleofílico del grupo carbamato permite la síntesis de estructuras cíclicas como oxazinonas u oxazolidinonas, mediante un mecanismo de tipo 6-endo-dig o 5-exo-dig, respectivamente. Aunque la regioselectividad de estas reacciones de ciclación no siempre es fácil de controlar, se ha llevado a cabo la síntesis regioselectiva de oxazinonas altamente funcionalizadas mediante la ciclación electrofílica de las aminas propargílicas Cbz-protegidas, utilizando halógenos y reactivos organocalcógenos como electrófilos. Los correspondientes productos de ciclación se han obtenido con rendimientos de buenos a elevados (hasta 99% de rendimiento). Para comprender el mecanismo de estas ciclaciones regioselectivas, se han llevado a cabo estudios computacionales que indican que estas reacciones tienen lugar en dos etapas. La primera de ellas es la determinante de la regioselectividad del proceso y únicamente se forma el anillo de seis miembros, es decir, las oxazinonas frente a las oxazolidinonas, mientras que el segundo paso es el determinante de la velocidad de la reacción. Nucleophilic addition to C=N double bonds is one of the most important methods for the synthesis of nitrogen derivative compounds. However, it has always been a challenge due to the low electrophilicity of the azometine carbon compared with the electrophilicity of the carbonylic carbon of aldehydes and ketones. In this thesis, we have performed the enantioselective addition of terminal alkynes to N-(diphenylphosphinoyl)imines catalyzed by (R)-(+)-3,3’-dibromo-1,1’-bi-2-naphthol and dimethylzinc, obtaining moderate to high enantioselectivities (up to 96% ee). Deprotection of the amino group in N-(diphenylphosphinoyl)propargylamines was carried out under mild conditions, compatible with the acetylenic group. One of the problems derived from the utilization of imines is their low stability and their enolization when using aliphatic substrates. In order to avoid these competitive processes, we have carried out the enantioselective addition of terminal alkynes to imines generated in situ from α-amido sulfones catalyzed by (R)-(+)-3,3’-bis(3,5-bis(trifluoromethyl)-(phenyl)-1,1’-bi-2-naphthol and diethylzinc. The utilization of aromatic compounds led to the corresponding alkynylation products with high enantioselectivities (up to 96% ee), whereas the reaction proceeded with moderate enantioselectivities when aliphatic α-amido sulfones were employed. The obtained alkynylation products were subjected to several synthetic transformations such as ozonolysis, deprotection of the amino group or the triple bond reduction. This has demonstrated the high versatility of these compounds. During the study of the alkynylation of imines, we observed the great reactivity of dialkylzinc species toward oxygen. Thus, we have performed the controlled oxygenation of dialkylzinc reagents to afford zinc alkylperoxides or zinc alkoxides. We have accomplished the addition to α-amido sulfones of the alkylperoxides from Et2Zn, nBu2Zn y iPr2Zn in dichloromethane at 0 °C or room temperature (for iPr2Zn) in the absence of ligand, giving the corresponding α-amido alkylperoxides with excellent yields (up to 99%). On the other hand, we have carried out the addition to α-amido sulfones of the alkoxides from Et2Zn, nBu2Zn y Me2Zn at higher temperatures in the presence of cathecol, obtaining the corresponding α-amido alkoxides with moderate to good yields (up to 72%). Finally, the electrophilic activation of the triple bond of the previously synthetized N-Cbz protected propargylic amines, followed by the intramolecular nucleophilic attack of the carbamate group allows the synthesis of cyclic structures such as oxazinones or oxazolidinones through a 6-endo-dig o 5-exo-dig mechanism, respectively. Although the regioselectivity of these cyclization reactions is not always easy to control, we have carried out the regioselective synthesis of highly functionalized oxazinones by the electrophilic cyclization of N-Cbz protected propargylic amines, using halogens and organochalcogen reagents as electrophiles. The corresponding cyclization products were obtained with good to excellent yields (up to 99%). In order to understand the mechanism of these regioselective cyclizations, we have performed a computational study which indicates that these reactions take place through a two-step mechanism. The first step is the regioselectivity determining step, and only the six-membered ring product is formed; whereas the second step is the rate determining step.

Los dominios de conocimiento más diversos contribuyen actualmente al tratamiento de problemas socioambientales. Se han publicado muchos artículos y libros en los campos de Química Verde, Ecología Industrial, Ingeniería Ambiental, Economía Verde (baja en carbono), Educación Ambiental, etc. Pero hace poco se entendió que estas contribuciones son insuficientes y que necesitamos una Ciencia de Sostenibilidad que los integra a todos. Este documento estudia el surgimiento de este nuevo campo de conocimiento e investigación, cuyo objetivo explícito es contribuir a la transición a una sociedad sostenible. The most diverse knowledge domains are currently contributing to the treatment of socio-environmental problems. Many papers and books have been published in the fields of Green Chemistry, Industrial Ecology, Environmental Engineering, Green Economy (low in carbon), Environmental Education, etc. But very recently it has been understood that these contributions are insufficient and that we need a Sustainability Science that integrates all of them. This paper studies the emergence of this new field of knowledge and research, which explicit aim is to contribute to the transition to a sustainable society.

La Tesis trata del desarrollo de materiales híbridos multifuncionales basados en nanotubos de carbono y grafeno con interés en magnetismo molecular y electrónica molecular This Thesis deals with the chemistry and development of new hybrid multifunctional systems based on carbon nanotubes (CNTs) and graphene (G). To introduce both types of carbon nanoforms a brief historical overview of these systems has been briefly given at the Preface. Next and prior to the presentation of the results, two introductory chapters in which the principal aspects of the synthesis, properties and applications of carbon nanotubes (chapter 1) and graphene (chapter 2) are given. The results have been divided in three chapters: Chapter 3 is related with the development of hybrid materials based on CNTs, and it has been divided in two independent parts. The first part deals with the modification of the walls of the carbon nanotubes (CNTs) to drive their interaction with Mn4 single molecule magnets (SMMs). The deposition of SMMs along the CNT surface may have implications in molecular magnetism, field in which the organization of magnetic moieties along a conducting wire turns out to be essential. Our approach implies the use of weak electrostatic interactions which contribute to preserve the SMM structure. We will show how the magnetic properties of the attached molecules are significantly affected by the grafting process. In the second part, a hybrid between a photoactive polyoxometalate (POM) and single walled carbon nanotubes (SWNTs) has been developed. In contrast to the first system, in this case the POM has been conveniently modified with pyrene moieties capable to bind to the unmodified walls of the SWNTs. The deposition of photoactive molecules (POM) over CNTs may have important implications in photovoltaics and other electronic devices. Moreover, we will describe the system at the atomic level by the employment of microscopic techniques. Chapter 4 focuses on the chemical synthesis of graphene (G). This chapter has been divided in two parts. In a first part, G will be obtained from graphite oxide (GO) by a hydrothermal (HT) method. In particular, our work deals with the important role that the pH plays in the reduction of GO under HT conditions. An indepth description about the morphologies and characteristic of the prepared material will be given. In a second part, a bottom up approach to synthesize graphite will be described. With this aim, anthracene molecules have been used as starting material. Afterwards, some ideas toward the synthesis of graphitic nanoforms following the previous bottom up approach will be introduced. Finally, chapter 5 is devoted to the chemical functionalization of graphene via covalent bonds. In a first part, a general procedure to synthesize chemically modified graphene (CMG) by simple functionalization/reduction of GO under thermal treatment with DMF is described. The as-made CMG will be further decorated with gold nanoparticles (Au NPs). Our approach introduces a degree of control over the coverage of the CMG with Au NPs. We believe that the attained system could be useful for a wide range of applications such as sensing, energy storage, or catalysis. In a second part, a controlled doping of the layers with paramagnetic radicals will be directly synthesized by chemical functionalization of graphite through the Bingel-Hirsch cyclopropanation reaction. Those paramagnetic moieties have shown to influence the magnetoresistance response of the hybrid by the appearance of a low field magnetoresistance effect at low temperatures. This kind of arrangement can have important in sensing applications.

The project described in this thesis is motivated by a particular interest in Molecular Magnetism from a theoretical point of view. Molecular Magnetism, is still a thriving research field where some problems remain unexplored: A large amount of molecular systems are still theoretically unmanageable due to their huge computational requirements, while the standard software package cannot profit from the power of multiprocessor supercomputers. The scientific community would require a computational code to calculate the magnetic properties of mixed-valence clusters. A new magnetic POM, which needs only one magnetic ion to behave as SMMs, has appeared. A rationalization of its behaviour and an extense study of other candidates is imperative. Considering molecular spintronics, the effect of an external electric field over magnetic molecules should be studied. This thesis is divided in three main chapters. On each one, the author will describe the state-of-the-art before the start of this PhD, the most relevant results obtained and a detailed explanation about his specific contributions. The first chapter, “Computational approaches for Molecular Magnetism”, introduces the author’s contribution to two tools developed for the theoretical understanding of magnetic clusters: The “Parallel implementation of the MAGPACK package for the analysis of high-nuclearity spin clusters” and “MVPACK: A Package to Calculate Energy Levels and Magnetic Properties of High Nuclearity Mixed Valence Clusters”. For the first work the author coordinated a collaboration with the DSIC centre in the Polytechnic University of Valencia. The second code was being written when the author started his PhD, and his contribution was focused in programming the effect of the electric field over mixed-valence systems. The second chapter “Lanthanide Polyoxometalates as Single Ion Magnets” deals with this family of SIMs, which was the second one after Ishikawa’s molecules and the one that effectively opened the field to the current variety of ligand types and structures. The author presents in this chapter three relevant contributions. The first publication is “Mononuclear Lanthanide Single Molecule Magnets Based on the Polyoxometalates [Ln(W5O18)2]9- and [Ln(β2-SiW11O39)2]13- (LnIII = Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb)” where the initial two series of compounds are synthesized, characterized and theoretically studied. The next is “Lanthanoid Single-Ion Magnets Based on Polyoxometalates with a 5-fold Symmetry: The Series [LnP5W30O110]12- (LnIII = Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb)” where a lanthanoid complex with a exotic fivefold coordination was completely studied. This is relevant because originally it was thought that only square antiprismatic structures with 4-fold symmetry D4d could be SIMs, and in fact it constituted the motivation for the last paper in this chapter “Rational Design of Single-Ion Magnets and Spin Qubits Based on Mononuclear Lanthanoid Complexes”. There, a theoretical approach based on a point charge model is developed, and suggestions are given for the rational design of both SIMs and spin qubits. The third chapter, “Electric field effects over mixed-valence molecules” presents the application of MVPack to explore the possibilities of an electric control of the magnetic ground state of these molecules. Here, the full contribution “Electrically switchable magnetic molecules: Inducing a magnetic coupling by means of an external electric field in a polyoxovanadate cluster” is introduced.

En la presente Tesis Doctoral se ha profundizado, desde un punto de vista químico-cuántico, en los mecanismos moleculares que expliquen los primeros pasos que suceden tras la absorción de la luz visible y UV en distintos fotorreceptores biológicos. Es decir, se han estudiado de forma teórica la fotorreactividad de varios biocromóforos. Por un lado, se ha abordado el estudio de las rutas de desactivación-isomerización de los fitocromos, investigación realizada con un modelo de cuatro anillos del cromóforo y el estudio de la fotoquímica de la isoaloxacina, anillo formador del cromóforo de las flavinas. Por otro lado, se ha analizado la importancia de la formación de excímeros, agregados precursores de la formación de fotoproductos de ciclobutilpirimidinas en el material genético. The PhD thesis has deepened, from a quantum-chemical point of view, on the molecular mechanisms that explain the first steps occurring after UV and visible light absorption in different biological photoreceptors. That is, the photoreactivity of several bio-chromophores have theoretically studied. On the one hand, the study has addressed deactivation-isomerization routes of phytochrome, research conducted with a four-rings model of the chromophore and the study of the photochemistry in the chromophore of flavins, the ring of isoaloxacine. Furthermore, we have analyzed the importance of the formation of excimers, aggregates precursors of the cyclobutylpyrimidines photoproducts in the genetic material.

En 1982, los investigadores Norio Miyaura y Akira Suzuki publicaron su trabajo sobre reacciones de acoplamiento cruzado con haluros de arilo y ácidos aril borónicos. Esta reacción se ha mostrado como un método excelente en la síntesis de enlaces C-C y ha desplazado a otras reacciones de acoplamiento cruzado debido a las ventajas que ofrecen los ácidos borónicos frente a otros reactivos organometálicos (estabilidad al aire, baja toxicidad…) El trabajo que se presenta forma parte de una línea de investigación dedicada al estudio de las posibilidades sintéticas de las reacciones de acoplamiento cruzado en el marco de la química de los sulfóxidos. El objetivo de este trabajo es analizar la viabilidad de la síntesis de cetosulfóxidos, mediante reacciones de Suzuky-Miyaura de tres componentes. (Esquema 1). Un aspecto interesante adicional al objetivo sintético en esta nueva vía de síntesis de ceto sulfóxidos es el del estudio de la formación de enlaces Csp3-Csp2, un tipo de enlace que resulta difícil de realizar mediante reacciones de acoplamiento cruzado. En este trabajo de investigación, se ha conseguido llevar a cabo una nueva reacción de Suzuky-Miyaura, en la que el reactivo electrófilo, (es decir, el -bromosulfóxido) no había sido empleado con anterioridad. La reacción tiene lugar con distintos arilborónicos pudiendo obtenerse cetosulfóxidos distintamente substituidos.

El átomo de flúor dota a las moléculas que lo contienen de unas características químicas, físicas y biológicas especiales . El éxito de los compuestos organofluorados en muchos aspectos de la industria química tales como la industria farmacéutica, la agroquímica, la ciencia de los materiales. o la química fina es asombroso. Este hecho, asociado a la escasez de productos naturales fluorados, ha suscitado y sigue motivando un gran auge de la química de este tipo de compuestos. Los grupos trifluorometilénicos y difluorometilénicos son los más frecuentes en compuestos fluorados biológicamente activos debido a que la introducción de éstos puede producir una modificación sustancial de sus propiedades: lipofilia, estabilidad metabólica, formación de puentes de hidrógeno… La estrategia más comúnmente empleada para la introducción de flúor en las moléculas orgánicas consiste en el empleo de sintones fluorados (building blocks fluorados), es decir, moléculas pequeñas que mediante sucesivas transformaciones permiten la síntesis de compuestos fluorados estructuralmente más complejos. Esta estrategia permite, a menudo, la introducción regio- y estereoselectiva de átomos de flúor o sustituyentes fluorados y además ofrece una gran versatilidad sintética debido a la gran variedad de sintones fluorados que se han ido desarrollando en los últimos años. Entre los más utilizados se encuentran los haluros de imidoílo y nitrilos fluorados. Además de éstos, los recientemente incorporados acetilenos fluorados (Figura 2) resultan muy interesantes como sintones que permiten la introducción de agrupaciones gem-difluorometilénicas. Se trata de una molécula sencilla, estable y de fácil síntesis. Por su parte, las amidas propargílicas funcionalizadas constituyen un elemento estructural que forma parte de muchos productos naturales y moléculas con actividad biológica. Además son intermedios sintéticos muy versátiles en la síntesis de heterociclos nitrogenados. En este contexto, en un primer capítulo se abordará la síntesis de una nueva familia de amidas propargílicas fluoradas, así como el estudio de su reactividad frente a sales de oro. Éstas se sintetizaron siguiendo la metodología desarrollada por el grupo de Hammond y col. a partir de bromodifluoroacetilenos como materiales de partida. El tratamiento de las amidas con sales de Au(III) condujo a la formación inesperada de dienos tetrasustituídos en un novedoso proceso de dimerización. La reactividad de estos compuestos también será objeto de estudio en el presente capítulo. Por otro lado, sobre estas amidas también se han llevado a cabo reacciones tándem de metátesis-diels alder tanto en modalidad one pot como secuencial. Las reacciones de metátesis de eninos generan 1,3-dienos, los cuales, son precursores adecuados en la obtención de compuestos policíclicos vía procesos de Diels-alder. Además, llevar a cabo estas transformaciones en cascada presenta numerosas ventajas como la minimización de residuos, una alta economía de átomos, y disminuye los procesos de separación y aislamiento de muchos intermediarios. Finalmente los bromuros de difluoropropargilo se emplearán en la obtención de α-iminoésteres fluorados (Esquema 4). Sobre estos se introducirá una agrupación alílica obteniéndose un enino cuya reactividad se estudia frente a procesos de metátesis, pauson-khand y reacciones catalizadas por paladio y oro.

La presente Tesis Doctoral se enmarca dentro del contexto conceptual de la química de coordinación. En particular, se centra en el estudio de polímeros de coordinación que exhiben propiedades porosas comúnmente llamados polímeros de coordinación porosos (PCPs). Dichos PCPs han demostrado ser eficientes en procesos moleculares de separación, almacenamiento y catálisis heterogénea. En los últimos años se ha desarrollado una nueva generación de PCPs multifuncionales capaces de expresar, las interacciones anfitrión-invitado dentro de los poros, en términos de cambio de propiedades físicas de interés, tales como magnetismo, color, fluorescencia, conductividad, etc. Dentro de los PCPs que muestran propiedades magnéticas modulables en respuesta a la adsorción/desorción de analitos, cabe destacar aquellos que presentan el fenómeno de la transición de espín (spin crossover, SCO). Los complejos metálicos que presentan SCO disponen de dos estados de espín distintos y cambian de un estado a otro de forma reversible, controlable y detectable por acción de estímulos externos tales como temperatura, presión, irradiación con luz e incluso analitos. En consecuencia, el fenómeno SCO implica cambios en el magnetismo, la estructura, el color, el índice de refracción, la constante dieléctrica, etc. Por lo tanto, el estudio y desarrollo de nuevos PCPs que exhiban el fenómeno de transición de espín (SCO-PCP) es una estrategia adecuada en la búsqueda de nuevos PCPs multifuncionales con aplicaciones tecnológicas potenciales. Durante los últimos años se ha desarrollado una familia de SCO-PCPs basados en los conocidos clatratos de Hofmann. Estos nuevos materiales porosos dan lugar a procesos de fisisorción y quimisorción a temperatura ambiente, acompañados de cambios drásticos de estado de espín con efecto memoria, gracias a los fenómenos cooperativos (histéresis magnética, óptica y estructural) que se producen en el seno de la red porosa tridimensional. Es decir, estos materiales actúan como sensores del ambiente químico al que se someten. La presente Tesis Doctoral se ha desarrollado dentro de este marco de investigación y ha tenido como objetivos principales: 1. Estudio de la inserción de gases y moléculas en el SCO-PCP formulado como {Fe(piracina)[MII(CN)4]} (MII = Ni, Pd y Pt). 2. Síntesis y caracterización de nuevos clatratos de Hofmann con mayor tamaño de poro como {Fe(L-L)[MII(CN)4]} (MII = Ni, Pd y Pt), donde L es un ligando tipo bis-piridina (bpe = 1,2-bis-(4-piridil)etileno y bpeben = 1,4-bis(piridin-4-il-etinil)benceno) y [MII(XCN)4]} es un metalocianato tipo [M(CN)4]2- ó [M(SCN)4]2-. 3. Síntesis y caracterización de nuevos SCO-PCPs basados en ligandos conectores alternativos a la piracina y los metalocianatos tipo [M(CN)4]2-; para este propósito se ha elegido un ligando tipo triazol (tr2ad = bis(1,2,4-triazol-4-il)adamantano) y aniones dicianoaurato [Au(CN)2]-. 4. Estudio del fenómeno de inclusión de moléculas en los poros de la red y su efecto sobre las propiedades SCO en las nuevas redes sintetizadas. Los SCO-PCPs con fórmula {Fe(pz)[MII(CN)4]} (MII = Ni, Pd y Pt; pz = piracina) presentan una transición de espín fuertemente cooperativa con una histéresis térmica de unos 25 K, lo que confiere a estos polímeros de coordinación biestabilidad (memoria). Estas propiedades SCO se caracterizan por un cambio drástico de las propiedades magnéticas (paramagnetismo-diamagnetismo) y de color amarillo (espín alto) a color rojo (espín bajo), que tiene lugar a temperatura ambiente. En el presente trabajo de investigación se ha abordado el estudio de la adsorción de nuevas moléculas de interés que no fueron estudiadas en trabajos precedentes (Objetivo 1). Se ha estudiado sistemáticamente la adsorción de los gases SO2 (de relevancia industrial y medioambiental) y H2 (fuente de energía limpia). Por otro lado, se ha investigado la inclusión de moléculas polares con la intención de investigar posteriormente, la posible influencia de la aplicación de campos eléctricos intensos sobre las propiedades SCO. Las moléculas polares se eligieron con criterios de tamaño y en concreto se ha estudiado la adsorción de tiourea. El tamaño de poro en {Fe(pz)[MII(CN)4]} (MII = Ni, Pd y Pt) está determinado por la geometría y dimensiones de [MII(CN)4]2- (componente fijo) y por el tamaño del ligando orgánico piracina. El objetivo 2, estudia la síntesis y caracterización de nuevos SCO-PCPs tridimensionales con tamaño de poro mayor basados en [MII(CN)4]2- y ligandos puente L-L de mayor extensión, concretamente los ligandos bpe y bpeben. El estudio de la inclusión de moléculas de mayor tamaño de interés tecnológico y/o medio-ambiental tales como la serie de moléculas aromáticas extendidas antraceno, naftaleno y fenacina se ha llevado a cabo en la serie {Fe(bpe)[MII(CN)4]}. También se ha estudiado la influencia que tienen estas inclusiones sobre las propiedades SCO de la red anfitriona (objetivo 4). Se ha investigado nuevas redes tridimensionales con puentes alternativos a los ligandos orgánicos bis-monodentados de tipo polipiridina (piracina, bpe, bpeben) y a los tetracianometalatos genéricamente formulados de [MII(CN)4]2- (objetivo 3). Así pues, se ha sintetizado y caracterizado dos nuevos SCO-PCPs, uno basado en el ligando orgánico inédito tr2ad y el puente inorgánico [Au(CN)2]- formulado como {Fe3(tr2ad)4[Au(CN)2]2}[Au(CN)2]4•8H2O, otro basado en el ligando inorgánico puente tetratiocianatopaladato [Pd(SCN)4]2- y el ligando orgánico piracina formulado [{Fe(pz)[Pd(SCN)4]}. También se ha investigado la capacidad de adsorción de moléculas invitadas y la influencia que éstas tienen sobre el estado de espín de los átomos de hierro(II) que constituyen la red tridimensional porosa (objetivo 4). Todos los compuestos descritos se caracterizan por ser sustancias microcristalinas altamente insolubles debido a su carácter de polímeros de coordinación neutros. No obstante, en todos los casos se ha investigado sistemáticamente las condiciones óptimas de cristalogénesis mediante métodos de difusión para la obtención de monocristales, un aspecto esencial en el trabajo de investigación planteado. Este hecho nos ha llevado al diseño de una variedad de tubos de difusión de dos, tres y cuatro brazos. La caracterización tanto de los precipitados microcristalinos como de los monocristales de cada uno de los SCO-PCPs así como de los compuestos precursores y de los adsorbatos sucesores, se ha llevado a cabo mediante técnicas de análisis químico elemental (C, H, N), análisis termogravimétrico (TGA), análisis por microscopía electrónica (EDXA) y espectroscopia infrarroja (IR). En el caso de determinados adsorbatos también se ha recurrido a su caracterización mediante análisis termogravimétrico acoplado con espectrometría de masas. El estudio de las estructuras cristalinas de los polímeros sintetizados se ha realizado mediante difracción de rayos X sobre monocristal en función de la temperatura. Esto nos ha permitido establecer la estructura cristalina de los SCO-PCPs. La consistencia de la estructura resuelta para los monocristales y los precipitados microcristalinos se ha llevado a cabo comparando los difractogramas de rayos X calculados para los monocristales con los experimentos realizados para los diferentes precipitados microcristalinos. En el caso de {Fe(pz)[MII(CN)4]} (MII = Ni, Pd y Pt), el análisis de los procesos de adsorción de H2 y de SO2 se realizó mediante isotermas de adsorción-desorción a varias temperaturas. También se utilizó la espectroscopia de fotones de rayos X (XPS) en las regiones de Fe(2p) y S(2p) para caracterizar el adsorbato {Fe(pz)PtII(CN)4]}•SO2. Las propiedades SCO se han analizado mediante el cambio de las propiedades magnéticas (utilización de un magnetómetro SQUID) y ópticas (color) (espectroscopia UV-Vis), de la capacidad calorífica a presión constante (medidas DSC) y de la población de estados de espín alto y de espín bajo mediante la utilización de un espectrómetro Mössbauer.

Esta tesis se centra en el diseño de nuevos conjugados polímero-fármaco sensibles a pH para usarse como agentes únicos o en terapia de combinación para el tratamiento del cáncer hormono-dependiente, en particular cáncer de próstata. Éstos conjugados se basan en sístemas poliacetalicos previamente descritos en los que el fármaco forma parte de la cadena principal del polímero. En el microambiente tumoral o después de la absorción celular por endocitosis, el descenso del pH encontrado en el compartimiento ácido del endosoma lisosomal, desencadena la degradación del polímero y como consecuencia la liberación del fármaco que se difunde fuera en el citosol. Para el diseño de éstos sistemas, la necesidad de optimizar la química de enlace para unir el fármaco al polímero está por lo tanto superada, ya que en éstos sistemas poliacetalicos el fármaco forma parte de la cadena principal. El dietilestilbestrol (DES), estrógeno sintético que fue utilizado como fármaco y es clínicamente relevante en el tratamiento del cáncer de próstata, posee una funcionalidad adecuada (grupos dioles) para llevar a cabo dicha incorporación a la cadena polímerica base. Una clara degradación dependiente del pH y ensayos de prueba de concepto in vitro se obtuvieron con la primera generación de poliacetales. Sin embargo presentaron algunas limitaciones, que incluyen; una estructura no única, heterogeneidad en la composición, carga de fármaco bajo y una alta polidispersidad, afectando el comportamiento farmacológico y reproducibilidad de los resultados terapéuticos de este nanoconjugado basado en polímero. El objetivo principal de esta tesis es avanzar un paso más hacia una segunda generación de conjugados poliacetalicos para el tratamiento del cáncer de próstata como agentes únicos, modificando y entendiendo la química del polímero/ conformación en disolución (capítulo 4) y como conjugados de combinación a base de polímero (capítulo 5) con el fin de lograr un posible candidato clínico. Por lo tanto se ha desarrollado una segunda generación de sistemas poliacetalicos con DES con una mejorada estructura que la primera generación utilizando una metodología de bloque-co-polímero. El control y optimización de la síntesis para obtener los bloque-co-polímeros de DES demostraron beneficiosos resultados, obteniendo distribuciones de polidispersidad más estrechas y mayor capacidad de carga de fármaco. Otro de los mayores intereses en ésta tesis se centró en la comprensión de si pequeñas modificaciones estructurales podían influir significativamente en el rendimiento del conjugado terapéutico. Para ello, ambos polímeros, Ter-DES (primera generación) y bloque-DES (segunda generación), fueron caracterizados fisicoquímicamente y biológicamente in vitro e in vivo en modelos celulares de cáncer de próstata seleccionados. La conformación adoptada por los conjugados en disolución (tamaÑo y forma) fueron estudiados mediante microscopía electrónica de transmission y barrido (TEM and SEM, resp.), dispersión dinámica de la luz (DLS), gradiente de pulsos de eco spin NMR (PGSE-NMR) y dispersión de neutrones de ángulo pequeÑno (SANS). Usando éstas técnicas fueron encontradas marcadas diferencias entre ter-DES y bloque-DES. Mediante TEM se observaron particulas bien definidas de 100nm de diametro para el bloque-DES en gran abundancia a una concentración en disolución de 3 mg/ml mostrando una superficie más globular mediante SEM. El tamaÑo de particula y la estabilidad de los agregados formados fueron confirmados mediante medidas de DLS a diferentes concentraciones de conjugados (1 mg/mL y 3 mg/mL, siempre por encima del CAC). Al contrario que para el bloque-polímero, para el ter-DES no fue posible obtener una indicación del tamaÑo de particular con ninguna de las técnicas. Tras exhaustivos estudios conformacionales utilizando varias técnicas como SANS y PGSE-NMR (llevadas a cabo con la colaboración de la Dra. Paul en la Universidad de Cardiff), se demostró que la estructura molecular de los conjugados tiene un efecto significativo sobre el comportamiento en disolución, incluso con el mismo contenido de DES. En disolución acuosa el ter-DES se presenta como un sistema individual de 20nm de diámetro y 2nm de espesor. Por otro lado, para el bloque-DES se presentan dos sistemas, uno con forma similar pero mayor longitud que el ter-DES (100 nm longitud, 2 nm espesor) y un segundo y más abundante sistema con una conformación en forma de disco (80 nm diametro, 10 nm espesor), siendo ésta segunda especie más abundante y consistente con el tamaÑo de la estructuras observada mediante TEM y DLS, y significantemente más grandes que las esttructuras obtenidas mediante SANS para el ter-DES. Comparandolo con el ter-DES, el bloque-DES presenta una conformación más estable y más particulada en el rango de nanotamaÑo que puede presentar major comportamiento biologico que el ter-DES en modelos celulares de cancer de prostata. Ambos poliacetales con DES mostraron claramente una degradación dependiente de pH, con una liberación del fármaco DES más rápida en condiciones acidas. El bloque-DES demostró tener una liberación de DES más rápida que el Ter-DES y una cinética de liberación de fármaco bimodal. El siguiente paso era explorar las posibles diferencias en cellular de estos conjugados en las lineas prostaticas más comunes, LNCaP y PC3. Para llevar a cabo ensayos de internalización celular o de biodistribución de los polímeros se necesita la incorporación de un marcador fluorescente (Oregon green o cyane 5.5 respectivamente) por lo que un monómero adicional, serinol, se incorporó en la cadena principal del sistema poliacetalico (descrito por primera vez por Tomlinson et al) de manera que permitía disponer de una cadena funcional lateral accesible para dicho marcador e incluso para la conjugación de otro fármaco, Paclitaxel (PTX) para formar sistemas para Terapia de Combinación. Los estudios de microscopia confocal demostraron que los conjugados de Oregon Green entran en la célula mediante ruta endocítica siendo el porcentaje de Bloque-DES mayor que el que se observa para el ter-DES en ambas líneas celulares. Las diferencias obtenidas en los estudios de liberación de fármaco junto con la internalización celular, probablemente inducidas por una forma esférica, dieron como resultado un aumento en la citotoxicidad para el bloque-DES en las lineas celulares LNCaP y PC3, mostrando un efecto significante con el contenido de DES. Tambien se llvaron a cabo estudios de mecanismos de acción ara corroborar si la diferente conformación de disolución induce a diferencias en la citotoxicidad. Se llevaron a cabo estudios preliminares in vivo en colaboración con el CIBBIM Nanomedicina del Hospital Vall d’Hebron de Barcelona. Estos estudios se hicieron en modelos xenográficos con células humanas de cáncer de colon, obteniendo una toxicidad negativa para los poliacetales con DES hasta 10 mg/kg y una clara acumulación en tumor hasta el día 17 para el Ter-DES. No se encontró una significante actividad antitumoral en modelos xenográficos de células de cáncer de próstata PC3 con los conjugados individuales, por lo que se empezó a estudiar los sistemas de Terapia de Combinación. Los poliacetales para combinación fueron exhaustivamente caracterizados y evaluados biológicamente tal y como se hizo para los poliacetales individuales. Los estudios con SANS demostraron claramente que la incorporación del segundo fármaco PTX, domina sobre la estructura formada en disolución. Los ensayos de eficacia in vitro se realizaron en líneas celulares de cáncer de mama y próstata y mostraron un claro sinergismo cuando ambos fármacos, DES y PTX, fueron combinados en el mismo sistema y con diferentes arquitecturas Tert- o Block-. Los ensayos in vitro en células de cancer de mama dieron una mayor toxicidad para los poliacetales con ambos fármacos poliacetales-DES-PTX comparandolos con los resultados de PTX a solas. En células de cáncer de próstata independientes de andrógenos como son las células PC3, el poliacetal Tert-DES-Ser-PTX pareció ser más activo que el PTX a solas. Por el contrario en células dependientes de andrógeno como la línea celular LNCaP Block-DES-Ser-PTX mostró mayor citotoxicidad que el PTX solo o el conjugado poliacetalico Tert-PTX (sin el fármaco DES). No se observaron diferencias significativas con lo que respecta a los estudios de internalización celular con los conjugados de combinación. Sin embargo las cinéticas de captación fueron muy influenciadas dependiendo la línea celular empleada. Cuando los polímeros de combinación fueron conjugados a Cy5.5, los estudios de biodistribución in vivo mostraron acumulación en el tumor siendo máximo a las 3 horas de administración del conjugado. También se detectó acumulación en los riñones y en el hígado indicando que la excreción de los poliacetales se producía a través de las rutas hepáticas y renales sin observar ninguna señal de toxicidad en los órganos. Actualmente se están llevando a cabo estudios de tolerabilidad in vivo y eficacia terapéutica de todos los sistemas usando ortotópicos de cáncer de próstata (células de cáncer de próstata dependientes de andrógeno LNCaP). También se están realizando estudios no invasivos intraprostáticos con tumores de PC3 de crecimiento de tumor y metástasis in vivo y ex vivo para confirmar los resultados.

En esta Tesis Doctoral se abordará el estudio de nuevas estrategias en síntesis de compuestos nitrogenados fluorados. A lo largo de los tres capítulos en los que se divide esta Memoria se muestra la gran versatilidad de los compuestos nitrogenados; partiendo de sustratos sencillos se consigue acceder, a través de metodologías muy diferentes, a la síntesis de productos nitrogenados fluorados. En el primer Capítulo se describe la síntesis de una familia de etanolaminas fluoradas quirales, así como el estudio de su actividad biológica frente a diferentes bacterias, con el fin de estimar su potencial como agentes antimicrobianos. En nuestra síntesis utilizamos alilaminas fluoradas quirales como intermedios sintéticos, obtenidas a partir de los hemiaminales precursores por reacción con dos equivalentes de bromuro de vinilmagnesio. El siguiente paso de oxidación de las alilaminas se logró por tratamiento con metil trifluorometil dioxirano. Finalmente, la apertura de los epóxidos se realizó con una variedad de nucleófilos que permitió obtener una quimioteca de etanolaminas. En el segundo Capítulo se ha desarrollado una nueva y eficiente metodología para la síntesis asimétrica de α-aminoácidos cuaternarios, la cual consiste en una adicción diastereoselectiva de 2-p-tolilsulfinil benzilcarbaniones quirales a 2-furiliminas o a α-iminoésteres fluorados. Finalmente, en el tercer Capítulo, se describe la reacción aza-Michael intramolecular que permite sintetizar γ- y δ- lactamas, a partir de amidas α,α-difluoradas que contengan una unidad α,β-insaturada, mediante procesos aniónicos. This Ph.D. thesis describes new methodologies for the synthesis of fluorinated nitrogen containing derivatives. Divided into three chapters, the dissertation illustrates the broad versatility of nitrogen derivatives; starting from simple substrates by means of different methodologies, a wide variety of fluorinated nitrogen products has been synthesized. In Chapter one, the synthesis and biological evaluation of fluorinated chiral ethanolamines is described. Our strategy employs chiral allylamines as synthetic intermediates, by reaction of hemiaminal precursors with two equivalents of vinylmagnesium bromide. The subsequent oxidation of the allylamines to the corresponding epoxides was achieved by treatment with methyl(trifluoromethyl)dioxirane. Finally, the epoxide ring-opening with a range of nitrogen nucleophiles provide a library of ethanolamines. Chapter two shows a new and efficient methodology for the asymmetric synthesis of quaternary α-amino acid derivatives and their fluorinated analogues. This methodology involves the diastereoselective addition of chiral 2-p-tolylsulfinyl benzylcarbanions to either 2-furyl imines or to fluorinated α-imino esters. Finally, in Chapter three, an intramolecular aza-Michael reaction is described for constructing γ-lactams and δ- lactams from α,β-insaturated amides, via an anionic process.

The main goal of this Ph.D thesis concerns the synthesis of multifunctional magnetic coordination polymers with oxamato ligands, which is one of the most challenging topics for chemists and physicists working together in the multidisciplinary field of materials chemistry. In order to do so, we have taken advantage of the new developments of metallosupramolecular chemistry, in particular the molecular-programmed self-assembly methods that exploit the coordination preferences of metal ions and specifically tailored ligands. In this sense, the judicious choice of the appropriate oxamato-based metal building block (substitution pattern and steric requirements of the bridging ligand, as well as the electronic configuration and magnetic anisotropy of the metal ion) allowed us to control the different structural topologies as well as the interesting and predictable magnetic properties in the final compounds. Interestingly, most of the synthesized coordination polymers are anionic. Thus, we can, tentatively, insert an additional physical property (to the magnetic ones) by using the appropriate countercation. The results obtained along this Ph.D thesis are divided in three different chapters according to the dimensionality of the coordination polymer. Furthermore, each chapter is subdivided in two parts (A and B) depending on the properties exhibited by the compounds (Chapter I) and the nature of the precursor used to synthesized the coordination polymers (Chapters II and III). Chapter I has been divided in two parts in accordance with the properties of the one-dimensional compounds. Thus, in the first part we present the synthesis of a new family of neutral oxamato-bridged heterobimetallic chains MIICuII (M = Mn and Co) prepared by treating the corresponding anionic oxamatocopper(II) complexes with 3d cations using DMF or DMSO as solvents. Interestingly, this family of heterobimetallic chains provides several examples of Single Chain Magnets (SCMs), where the nature of the corresponding transition metal as well as the substitution pattern of the bridging ligand on the SCM behaviour were studied. In the second part of this chapter we prepared a new series of neutral oxamato-bridged heterobimetallic chiral chains MIICuII (M = Mn and Co), where only the enantiopure CoIICuII chains showed slow magnetic relaxation at low temperatures, which is characteristic of SCMs. Furthermore, solid circular dichroism (CD) spectra of the bimetallic chain compounds were recorded in order to establish their chiral and enantiomeric nature. As each couple of enantiomeric chains are non superimposable mirror images, they exhibit maximum positive and negative Cotton effects, constituting the first examples of enantiopure SCMs. In the second chapter, we present several two- (2D) and three-dimensional (3D) coordination polymers exhibiting different architectures and magnetic properties, that can somehow be controlled by means of the appropriate choice of the precursor and the metal ion used to build them. Furthermore, we present for the first time in oxamato-based compounds the porous properties of some of them. At this respect, in the first part of this chapter we explain the influence of the metal ions and the monooxamatocopper(II) complexes on the topology and the magnetic properties of the synthesized coordination polymers. In the second part we describe a family of heterobimetallic MIICuII (M = Mn and Co) bidimensional coordination polymers obtained by reaction of the corresponding dinuclear bis-oxamatocopper(II) complexes with the metal ions. Additionally, in this family we studied the influence of the substitution pattern of the bridging ligand on the magnetic properties. The last chapter is devoted to the introduction of multifunctionality in oxamato-based systems. It has been divided again in two parts in accordance with the nature of the precursor used to synthesize the multifunctional coordination polymer. Anyway both parts have a common background consisting on the use of the complex as ligand strategy in order to build the anionic inorganic network, the other physical property being brought by the organic countercation. At this respect, in the first part we focus on the use the monooxamatocopper(II) precursor complexes with different functional countercations, which added the new property, toward manganese(II) ions to obtain the corresponding bi- and tridimensional compounds that encapsulate the non-innocent counteractions. Similarly, in the second part we describe the synthesis of the same kind of multifunctional 2D and 3D polymers by using dinuclear oxamato-copper(II) precursors instead of the mononuclear ones. For example, herein we report the first oxamato-based examples of: (i) chiral magnets, (ii) luminescent magnets, (iii) porous magnets showing sorption properties and (iv) a porous magnet showing a solvatomagnetic switching.

En los últimos años, la elucidación del genoma humano y el descubrimiento de péptidos con importantes actividades biológicas tales como hormonas, neurotransmisores y neuromoduladores, ha provocado un aumento en el interés del uso de este tipo de moléculas con fines terapéuticos. Sin embargo el uso de péptidos como fármacos presenta numerosos inconvenientes: - Tienen poca estabilidad metabólica al ser susceptibles de proteólisis por la acción de diferentes proteasas. - Son rápidamente eliminados a través del hígado y riñón. - Presentan una baja biodisponibilidad en fluidos biológicos. - Su elevada flexibilidad conformacional les dificulta conferir la estructura secundaria bioactiva. En este contexto la preparación de compuestos de estructura peptídica más o menos modificada (peptidomiméticos) constituye un tema de gran interés puesto que permite modular las propiedades farmacológicas del péptido bioactivo original. Dado el creciente interés que despierta el empleo de péptidos con fines terapéuticos, el objetivo de la presente Tesis Doctoral se centra en el diseño y síntesis de peptidomiméticos conformacionalmente restringidos mediante funcionalizaciones estereoselectivas de iminolactonas quirales. Partiendo de un precursor común se pretende obtener aminoácidos tanto cíclicos como bicíclicos de diferente naturaleza que contengan en su estructura un centro cuaternario de estereoquímica definida. De este modo, la estructura de la memoria que se presenta a continuación queda organizada en los siguientes capítulos: Capítulo 1: Síntesis diastereoselectiva de dipéptidos conformacionalmente restringidos. En este primer capítulo se llevará a cabo el diseño y síntesis de dipéptidos conformacionalmente restringidos. La elongación del extremo C-terminal generará un tripéptido cíclico que será objeto de análisis, tanto conformacional como teórico-computacional, para evidenciar la posible existencia de un puente de hidrógeno intramolecular que justifique la formación de un mimético de giro-β. Capítulo 2: Síntesis diastereoselectiva de derivados cuaternarios de la prolina y del ácido pipecólico: retropéptidos cíclicos parcialmente modificados. Se pretenderá obtener aminoácidos cíclicos que a su vez contengan en su estructura una subunidad de tipo α,α-aminoácido disustituido y otra subunidad β-aminocarbonílica característica de los retropéptidos parcialmente modificados. De nuevo se tratará de evidenciar la posible formación de un puente de hidrógeno intramolecular, responsable de promover un giro en la molécula, mediante el análisis conformacional empleando técnicas de RMN de 1H. Capítulo 3: Adiciones diastereoselectivas intramoleculares de alil- y propargilsilanos a cationes iminio: síntesis de aminoácidos cíclicos y bicíclicos cuaternarios. La adición intramolecular de sistemas alil- y propargilsililo a iminolactonas quirales, vía catión iminio, permitirá obtener estructuras espirocíclicas precursoras de ácidos 1-aminocicloalcanocarboxílicos. La posterior funcionalización del nitrógeno presente en la molécula seguido de una reacción de metátesis con cierre de anillo o una reacción de hidroaminación intramolecular generará aminoácidos bicíclicos derivados de la prolina y del ácido pipecólico.

En este trabajo se describe la síntesis de nanomateriales basados en óxidos de aluminio o de titanio, y sus mezclas, así como su posterior caracterización por técnicas adecuadas. La elección de estos materiales se ha basado en su potencial aplicabilidad en el sector de los recubrimientos avanzados. Debido a las excelentes propiedades mecánicas de la alúmina, a su estabilidad química y a su baja conductividad eléctrica, los recubrimientos de alúmina son candidatos para su uso en condiciones donde se requiere capacidad de aislamiento eléctrico, resistencia al desgaste, a la corrosión, o protección frente a altas temperaturas. En el caso del dióxido de titanio, además de sus propiedades mecánicas y de su elevada resistencia a la corrosión, sus propiedades fotocatalíticas lo convierten en un material óptimo para fabricar superficies autolimpiables u otros recubrimientos para aplicaciones tecnológicas relacionadas con sus propiedades ópticas. Este material absorbe en la región UV, y en el visible si se modifica su estructura electrónica mediante dopaje. La incorporación de dióxido de titanio a recubrimientos de alúmina tiene como fin primordial mejorar sus propiedades mecánicas. El material compuesto presenta ciertas ventajas con respecto a los recubrimientos de alúmina pura, ya que al tener el dióxido de titanio un punto de fusión menor que el del óxido de aluminio, permite que, en el proceso de fabricación del recubrimiento, los granos de óxido de aluminio se unan de manera más efectiva, dando lugar a recubrimientos más densos y resistentes. Se ha determinado que la composición con mejor resistencia al desgaste es la que contiene un 13% en peso de dióxido de titanio. Las características de los recubrimientos dependen de factores tales como las condiciones de deposición, la composición química o la microestructura. La reducción del tamaño de partícula a escala nanométrica debe permitir que los recubrimientos nanoestructurados exhiban una combinación de propiedades, en particular dureza y tenacidad, mejores que las de sus homólogos microestructurados. El uso final de los nanomateriales sintetizados a lo largo de este trabajo es ser proyectados, mediante antorcha de plasma atmosférico, para obtener recubrimientos con propiedades mecánicas y térmicas óptimas. Estos nanomateriales se han obtenido mediante una vía, alternativa al método cerámico tradicional, basada en el uso de precursores estequiométricos desordenados aislados por liofilización. Esta vía permite superar las limitaciones de los métodos de síntesis convencionales en lo que se refiere a la preparación de nanomateriales, dado que estos métodos requieren tratamientos térmicos prolongados a elevadas temperaturas. El tratamiento térmico de estos precursores conduce a la obtención de nanomateriales con naturaleza química y microestructura controladas. En este trabajo se han ensayado diferentes condiciones experimentales (temperatura y tiempo) con el fin de estudiar su influencia en las características de los materiales finales (tamaño de partícula, composición fásica y microestructura). Se ha llevado a cabo la caracterización tanto de los precursores como de los óxidos obtenidos mediante técnicas adecuadas. Así, la descomposición térmica de los precursores se ha monitorizado mediante análisis térmico (ATG/ATD). La difracción de rayos X (DRX) ha permitido la identificación de las fases cristalinas presentes, la estimación del tamaño de cristalito y el refinamiento del perfil de difracción. La morfología y el estado de agregación de precursores y productos, así como el tamaño de partícula medio, se ha estudiado por microscopía electrónica, tanto de barrido como de transmisión (MEB/MET). El estado de agregación de las muestras se ha evaluado a partir de medidas de área superficial (área BET). En determinados casos, se ha recurrido a técnicas espectroscópicas para identificar la presencia de fases no detectadas por DRX (espectroscopías Raman, IR, RMN, o UV-Vis). Se han desarrollado vías para la preparación de estos sistemas partiendo de distintos reactivos de aluminio y de titanio. Esto nos ha permitido estudiar las correlaciones entre la naturaleza de los distintos precursores y las características de los nanomateriales finales. En particular, se ha observado que los nanomateriales mantienen la misma topología en la distribución de grano que la del precursor del que derivan. Además, se ha observado que la naturaleza del precursor condiciona la secuencia de fases cristalinas que aparece al aumentar la temperatura en los tratamientos térmicos. Esto podría permitir la síntesis de nanomateriales con características específicas. Así se aprecia un aumento brusco del tamaño de partícula coincidente con las transiciones de fase que se producen tanto en la alúmina (γ→α) como en el titanio (Anatasa→Rutilo). Además, la microestructura del material, que depende de la naturaleza del precursor, determina la velocidad de crecimiento del tamaño de partícula. En materiales muy porosos, el tamaño de partícula crece menos que en materiales con microestructuras compactas. Como ya se ha comentado, el dióxido de titanio es un material empleado en fotocatálisis debido a que absorbe en la región UV del espectro. El dopaje de este material, tanto en posiciones catiónicas como aniónicas, desplaza el rango de absorción hacia el visible. En este trabajo se ha iniciado el estudio de la viabilidad de este método de preparación para el control de la incorporación de nitrógeno y vanadio a la red del dióxido de titanio La presente Tesis Doctoral consta de 7 capítulos. En el Capítulo 1, se expone una breve introducción sobre recubrimientos, convencionales y nanoestructurados, y las principales técnicas de obtención de recubrimientos, haciendo hincapié en la proyección térmica por plasma. Como el objetivo principal de la Tesis es la síntesis de polvos nanoestructurados, para contextualizar el trabajo, se presentan los principales métodos de preparación de nanopartículas y los cambios que se producen en los materiales al trabajar en la escala nanométrica. En el Capítulo 2 se describe la síntesis de los materiales, los equipos y metodología empleados para su caracterización y se explica detalladamente el proceso de liofilización, utilizado para la obtención de todos los precursores. Los Capítulos 3, 4, 5 y 6 forman el núcleo principal de esta memoria, ya que en ellos se discuten los resultados obtenidos en la caracterización de cada uno de los sistemas: Al2O3 (Capítulo 3), TiO2 (Capítulo 4), TiO2 dopado con N y V (Capítulo 5) y Al2O3/ TiO2 (Capítulo 6). Finalmente, las conclusiones globales de este trabajo se recogen en el Capítulo 7.

Experimental evidence on the efficiency of 2,2'4,4'-tetramethoxybenzil for UV-light energy dissipation is provided. This non-phenolic aromatic ketone has a low energy triplet which quickly decays to the ketone ground state, thus avoiding the generation of undesirable reactive species. El Moncef, Abdelkarim, elmonab@alumni.uv.es ; Cuquerella Alabort, Maria Consuelo, Chelo.Cuquerella@uv.es ; Zaballos Garcia, Elena, Elena.Zaballos@uv.es ; Ramirez de Arellano Sanchez, Maria del Carmen, Carmen.Ramirezdearellano@uv.es ; Stiriba, Salah Eddine, Salah.Stiriba@uv.es ; Perez Prieto, Julia, Julia.Perez@uv.es

El resumen tanto en castellano como en inglés se adjuntan junto con el archivo de la tesis.

The self-assembly of an enantiomerically pure, chiral dianionic oxamatocopper(II) complex with cobalt(II) ions leads to neutral oxamato-bridged heterobimetallic chains that combine chirality and slow magnetic relaxation, providing thus the first example of ‘‘chiral single chain magnets (CSCMs). Ruiz Garcia, Rafael, Rafael.Ruiz@uv.es ; Lloret Pastor, Francisco, Francisco.Lloret@uv.es

En este trabajo se realiza una breve introducción histórica de los modelos sobre la estructura atómica y enlace químico. Se muestra, así mismo, como esta historia puede contribuir a mejorar la enseñanza de estos temas y a superar algunas dificultades de los estudiantes

A two-layer light-emitting electrochemical cell device based on a new perylenediimide-iridium-complex dyad is presented emitting in the deep-red region with high external quantum efficiencies (3.27%). Costa Riquelme, Ruben Dario, Ruben.Costa@uv.es ; Orti Guillen, Enrique, Enrique.Orti@uv.es ; Bolink, Henk, Henk.Bolink@uv.es ; Gierschner, Johannes, Johannes.Gierschner@uv.es

La demanda actual de olefinas ligeras está aumentando considerablemente en los últimos años, al ser las materias primas de las que se obtiene numerosos productos de importancia industrial y doméstica, como el polipropileno, el ácido acrílico o la acroleína. El coste de producción de dichos productos puede reducirse significativamente empleando materiales de partida más económicos, como son los alcanos. Sin embargo, los procesos industriales empleados en la actualidad para la conversión de los alcanos a olefinas (craqueo con vapor de agua y deshidrogenación catalítica, fundamentalmente) presentan dificultades de origen termodinámico difícilmente superables. En este sentido, la deshidrogenación oxidativa de propano (ODH) es una alternativa a estos procesos, ya que permite la conversión del alcano a menores temperaturas, lo que supone un importante ahorro energético y dificulta la formación de productos de craqueo. Sin embargo, la ODH no está exenta de problemas que dificultan su implementación industrial, debido al uso de oxígeno en la alimentación al reactor y a la labilidad del enlace C=C de la olefina obtenida, que favorece la formación de productos de oxidación COx. En el presente trabajo se ha realizado un estudio cinético de la ODH de propano sobre catalizadores nanoestructurados de estequiometría Co1-xNixMoO4. Estos materiales han sido obtenidos por descomposición térmica a bajas temperaturas de precursores desordenados preparados por liofilización de disoluciones acuosas que contienen los cationes metálicos de interés. El empleo de estos precursores amorfos, de elevada reactividad y homogeneidad química, permite su descomposición a bajas temperaturas, lo que conduce a la obtención, en un solo paso, de materiales nanoestructurados en todo el intervalo de composiciones estudiado. Estos materiales son disoluciones sólidas, en las que los iones Co y Ni se encuentran distribuidos homogéneamente. Para su caracterización se han empleado las técnicas siguientes: Difracción de rayos X, área BET, espectroscopías RAMAN y fotoelectrónica, microscopía electrónica de barrido y de transmisión y reducción a temperatura programada. En todos los casos, los productos obtenidos son propeno, CO y CO2. El propeno es el único producto primario, mientras que CO y CO2 son secundarios. El análisis del contenido en níquel de los catalizadores (x) revela que la conversión de propano aumenta con x, mientras que la selectividad a propeno decrece a conversión constante. La velocidad intrínseca de obtención de propeno depende en gran medida de la fase cristalina predominante en los catalizadores: Los catalizadores ricos en Co (x ¿ 0.5), en los que predomina la fase ¿ - MnMoO4, muestran una elevada velocidad de formación de propeno, mientras que en los ricos en Ni (x > 0.5), en los que predomina la fase ¿ - CoMoO4, muestran bajas velocidades de formación de propeno. En todos los casos, la energía de activación de la ODH es de unas 20 Kcal¿mol-1. La velocidad de formación de propeno es independiente de la presión parcial de oxígeno. El análisis cinético preliminar muestra que la etapa limitante de la velocidad de formación de propeno es, o bien la adsorción del propano sobre la superficie del catalizador, consistente con un modelo tipo Langmuir - Hinshelwood, o bien la reacción entre el propano adsorbido y el del oxígeno de red del catalizador, de carácter nucleófilo, en un modelo tipo Mars - Van Krevelen (rédox). El CO se obtiene a partir del propeno formado en la reacción. Su formación se puede explicar empleando un modelo tipo Langmuir - Hinshelwood, en el que la etapa limitante es la reacción entre el propeno obtenido o readsorbido y el oxígeno adsorbido sobre la superficie catalítica, de carácter electrófilo. El tercer producto carbonado obtenido en la reacción es el CO2, que se obtiene por la oxidación de los productos secundarios. La síntesis y caracterización de los materiales de interés ha sido llevada a cabo en el Institut de Ciència dels Materials de la Universitat de València, ICMUV. El estudio de la cinética de la ODH de propano ha sido desarrollado en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC.

A new polymeric approach, based on cyanocarbanion ligands, for the design of spin crossover (SCO) compounds led us to the compound [Fe(abpt)2(tcpd)] (1) (tcpd^2 = (C[C(CN)2|3)^2 , abpt = 4-amino-3,5-bis(pyridin-2-yl)-1,2,4-triazole) which has been characterised as the first SCO molecular chain involving a cyanocarbanion as bridging ligand. Gomez Garcia, Carlos Jose, Carlos.Gomez@uv.es

Se investigaron las características químico-físicas de los salvados de arroz en distintos momentos de su procesado industrial, incluyendo materia prima (salvados de arroz blanco y vaporizado), salvado peletizado y salvado desgrasado. Se determinó la humedad, la acidez y el índice de peróxidos. Utilizando extractos en éter de petróleo y cromatografía de gases, se estableció el contenido lipídico total y los perfiles de los ácidos grasos. Mediante HPLC se determinaron los tocoferoles y el γ-orizanol. El salvado de arroz vaporizado mostró la mayor concentración de lípidos y la menor acidez, lo que indica que el vaporizado es el proceso más eficaz para estabilizar el salvado. Los ácidos oleico, linoleico y palmítico fueron los mayoritarios en todas las muestras. El peletizado no produjo pérdidas de lípidos, ni de tocoferoles y γ-orizanol. Todas las muestras de salvado mostraron contenidos altos de α-tocoferol, intermedios de γ-tocoferol y pequeños de δ-tocoferol. Se detectaron nueve componentes del γ-orizanol, con una mayor proporción del componente eluido en cuarta posición, probablemente, ferulato de 24- metilén cicloartenilo. El salvado peletizado presentó el mayor contenido de tocoferoles, mientras que el de arroz vaporizado mostró el mayor contenido de γ-orizanol. A comparative study of the physico-chemical characteristics of rice bran during the successive steps of its industrial processing was carried out and included white and parboiled rice brans and pelletized and defatted rice brans. Moisture, acidity and peroxide index were determined. Using extracts in petroleum ether and gas chromatography, the total fat contents and the profiles of the fatty acids were established. The tocopherols and γ-oryzanol were determined using high performance liquid chromatography. The bran of parboiled rice showed the largest fat content and the lowest acidity, indicating that parboiling is the most effective process for bran stabilization. Oleic, linoleic and palmitic acids predominated in all the samples. Pelletization did not produce a loss in lipids, tocopherols or γ-oryzanol. All the samples showed higher contents of α-tocopherol, intermediate contents of γ-tocopherol and much lower concentrations of δ-tocopherol. Nine components of γ- oryzanol were detected, with a major proportion of the component that eluted in the fourth position, probably ferulate of 24-methylene cycloartenol. Pelletized rice bran showed the highest tocopherol content, whereas parboiled rice bran yielded the largest γ-oryzanol content. -Guillermo.Ramis@uv.es

The addition of different carboxylic acids dianions to N-benzylidenebenzeneamine have been studied. The outcome of the reaction depends on the acid. Saturated ones lead to β-aminoacids with good yields and syn-selectivity whereas α,β-unsaturated ones lead to α− and γ− regioisomers with a regioselectivity that depends on the steric hindrance around the reactive centre. From some of these unsaturated acids, polyunsaturated carboxylic acids can be obtained as a change in the reaction conditions lead to the in situ elimination of aniline. From o-methyl aromatic acids δ-aminoacids are isolated with uneven results. Those derived from six member arene carboxylic acids give, on standing, dihydro-2-pyridones as the sole product. Gil Grau, Salvador, Salvador.Gil@uv.es, Parra Alvarez, Margarita, Margarita.Parra@uv.es, Rodriguez Abad, Pablo, roapa@alumni.uv.es

Highly enantiomerically enriched 2-bromo-2-nitroalkan-1-ols are prepared by direct condensation of aliphatic and aromatic aldehydes with bromonitromethane in the presence of a catalytic amount of copper(II) acetate and a C1-symmetric camphorderived amino pyridine ligand. Blay Llinares, Gonzalo, Gonzalo.Blay@uv.es ; Hernandez Olmos, Victor, Victor.Hernandez@uv.es ; Pedro Llinares, Jose Ramon, Jose.R.Pedro@uv.es

Mesoporous amino-functionalised solids containing certain dyes have been used as suitable anion hosts in displacement assays for the colorimetric signalling of phosphate in water. Amoros del Toro, Pedro Jose, Pedro.Amoros@uv.es

Although the [CB11H12]¯carborane does not exhibit an absorption band inUV, its triplet excited state can be generated upon 308 nm laser excitation; also unexpectedly carborane acts as electron donor forming a charge transfer complex with methylviologen that upon illumination gives rise to viologen radical cation. Galletero Pedroche, M.Sales, Sales.Galletero@uv.es

The relative contributions of several weak intermolecular forces to the overall stability of the complexes formed between structurally related receptors and [60]fullerene are compared, revealing a discernible contribution from concave–convex complementarity. Viruela Martin, Pedro Manuel, Pedro.M.Viruela@uv.es ; Viruela Martin, Rafael, Rafael.Viruela@uv.es ; Orti Guillen, Enrique, Enrique.Orti@uv.es

We report on the one-pot synthetic procedure of cyclen derivatives bearing three acetate groups attached on boehmite nanoparticles, the complexing capabilities of these inorganic–organic hybrid materials with rare earth cations, and the behaviour as contrast agents or fluorescence probes. Delgado Pinar, Estefania, Estefania.Delgado@uv.es ; Frias Martinez, Juan Carlos, Juan.Frias@uv.es ; Albelda Gimeno, Maria Teresa, Teresa.Albelda@uv.es ; Alarcon Navarro, Javier, Javier.Alarcon@uv.es ; Garcia-España Monsonis, Enrique, Enrique.Garcia-Es@uv.es

A novel iridium complex, [bis-(2-phenylpyridine)(2-carboxy-4-dimethylaminopyridine)iridium(III)] (N984), was synthesized and characterized using spectroscopic and electrochemical methods; a solution processable OLED device incorporating the N984 complex displays electroluminescence spectra with a narrow bandwidth of 70 nm at half of its intensity, with colour coordinates of x = 0.322; y = 0.529 that are very close to those suggested by the PAL standard for a green emitter. Bolink, Henk, Henk.Bolink@uv.es ; Coronado Miralles, Eugenio, Eugenio.Coronado@uv.es ; Garcia Santamaria, Sonsoles Amor, Sonsoles.Garcia@uv.es

A new colorimetric sensor for fluoride is described. Compound 1 shows an open structure and its behaviour is compared with that of two related closed compounds 2 and 3. In all cases, the red colour developed in the presence of fluoride can be related to deprotonation processes, however ligand 1 gives rise to a faster colour change than 2 or 3 because of its higher flexibility. Other halides as well as carboxylates have been studied and the stoichiometry and complexation constants for the corresponding ligands have been determined. Costero Nieto, Ana Maria, Ana.Costero@uv.es ; Peransi Llopis, Sergio Manuel, Sergio.Peransi@uv.es

"Thiapyrylium salt 1 is an efficient photocatalyst in the Diels-Alder reaction between indoles (InHs) and 1,3-cyclohexadienes (CHDs). For instance, irradiation of deaerated dichloromethane solutions containing 1 (1 mM), indole (20 mM) and cyclohexadiene (40 mM), in the presence of an acylating agent, led to the Diels-Alder cycloadduct in 62% yield (endo:exo ratio of 1.8:1). Taking into account the very high intersystem crossing yield (Φisc = 0.97) of thiapyrylium salt 1, involvement of its triplet excited state in this Diels-Alder reaction has been studied using steadystate and time-resolved experiments; the results are compared with those previously obtained for pyrylium salts, which exhibit a considerable fluorescence quantum yield and are assumed to operate via electron transfer from the InH to their singlet excited state." Gonzalez Bejar, Maria, Maria.Gonzalez@uv.es ; Stiriba, Salah Eddine, Salah.Stiriba@uv.es ; Perez Prieto, Julia, Julia.Perez@uv.es

Hybrid mesoporous systems containing a gate-like ensemble functionalised with imidazolium groups and a dye are used for the selective colorimetric sensing of long-chain carboxylates. Amoros del Toro, Pedro Jose, Pedro.Amoros@uv.es

The ease of production, the extreme toxicity of organophosphorus-containing nerve agents, and their facile use in terrorism attacks underscores the need to develop accurate systems to detect these chemicals. Among different technologies we review here recent advances in the design of chromo-fluorogenic methods for the specific detection of nerve agents. Optical sensing (especially colorimetric detection) requires usually low-cost and widely used instrumentation and offers the possibility of so-called “naked eye detection”. Recent reported examples suggest that the application of chromo-fluorogenic supramolecular concepts for the chromogenic or fluorogenic sensing of nerve agents might be an area of increasing interest that would allow developing systems able to overcome some of the limitations shown by classical analytical methods. Costero Nieto, Ana Maria, Ana.Costero@uv.es ; Parra Alvarez, Margarita, Margarita.Parra@uv.es ; Gil Grau, Salvador, Salvador.Gil@uv.es

A new cyclohexyl based fluorescent anion receptor, is able to recognize maleate versus fumarate both as their TMA salts. Costero Nieto, Ana Maria, Ana.Costero@uv.es ; Colera Llavata, Manuel, Manuel.Colera@uv.es ; Gaviña Costero, Pablo, Pablo.Gavina@uv.es ; Gil Grau, Salvador, Salvador.Gil@uv.es

The highly enantioselective molecular recognition of the malate dianion by a synthetic receptor in aqueous solution has been studied by potentiometric titrations, mass spectrometry (ESI-MS), diffusion measurements (PGSE NMR) and molecular modeling. Garcia-España Monsonis, Enrique, Enrique.Garcia-Es@uv.es