Syntheses and application of nitrogen based polydentate ligand complexes

Questa tesi di dottorato descrive la versatilità dei complessi metallici con leganti tris(2-piridilmetil)amminici (TPMA) da utilizzare come scaffold molecolari autoassemblanti con applicazione sul riconoscimento molecolare e sonde chiroptiche, o come catalizzatori attivi nella polimerizzazione radicale a trasferimento atomico e reazioni di catalisi di sviluppo di idrogeno. La determinazione quantitativa della chiralità è fondamentale a causa dell'ampio effetto che la stereochimica ha in molti campi scientifici diversi. All'interno di quest’area, esiste una grande necessità di sviluppare metodi rapidi ed efficaci per eseguire analisi stereochimiche da abbinare a metodi di screening ad alto rendimento per la produzione o l'analisi di campioni biologici. I metodi chiropici sono in grado di fornire la velocità e la precisione necessarie per la determinazione dell’eccesso enantiomerico. Con questo obiettivo sono state sviluppate tre sonde molecolari per amminoacidi che consentono di eseguire la determinazione enantiomerica e la configurazione assoluta misurando il dicroismo circolare indotto (CD), il dicroismo circolare vibrazionale (VDC) o la luminescenza circolare polarizzata (CPL). I sistemi riportati sono stati in grado di fornire informazioni affidabili sulla chiralità degli analiti studiati. In questa dissertazione viene descritta l'indagine meccanicistica per la delucidazione del processo di auto-assemblaggio di TPMA con amminoacidi e metalli. Viene esposto il complesso equilibrio che produce le architetture supramolecolari dimeriche responsabili dei segnali chiropici. Il fattore principale che influisce anche sui prodotti finali della reazione. Quindi vengono riportati gli effetti sulla risposta chiropica al cambiare degli ioni metallici sulla struttura principale. Alcuni risultati significativi sono stati ottenuti utilizzando Co (II) invece di Zn (II) sulle misurazioni VCD. In realtà è stato possibile aumentare l'intensità del segnale di due ordini di grandezza. Inoltre, dopo aver modificare la struttura del legante iniziale per aggiungere un gruppo chinolinico al fine di conferire proprietà fluorescenti al sistema, è stato possibile ottenere le bande CPL. In aggiunta, la versatilità dei leganti studiati è stata valutata in altre aree come la catalisi. Otto nuovi complessi di rame sono stati sintetizzati e applicati come catalizzatori attivi nella polimerizzazione radicale a trasferimento atomico (ATRP). I complessi cobalto, nichel e ferro idrossichinolinici sono stati valutati come potenziali catalizzatori per reazioni di sviluppo di idrogeno con risultati positivi.