13
Revista Colombiana de Química ISSN: 0120-2804 [email protected] Universidad Nacional de Colombia Colombia Posada, Julián; Duarte, Álvaro; Avella, Eliseo; Echegoyen, Luis SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE UN CUADRADO SUPRAMOLECULAR A PARTIR DEL AUTO- ENSAMBLAJE DEL COMPLEJO [1,2-BIS(DIFENILFOSFINO)ETANO] BISTRIFLUOROMETANOSULFONATO PALADIO (II) Y 4,4´-BIPIRIDINA Revista Colombiana de Química, vol. 40, núm. 3, 2011, pp. 293-304 Universidad Nacional de Colombia Bogotá, Colombia Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=309026688001 Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

ENSAMBLAJE DEL COMPLEJO [1,2 … · bis trifluorometanosulfonato de paladio o platino] (II) ([M(Dppp)(OSO 2 CF 3) 2]), actuando como esquinas y el ligando orgánico 4,4´-bipiridina

Embed Size (px)

Citation preview

Revista Colombiana de Química

ISSN: 0120-2804

[email protected]

Universidad Nacional de Colombia

Colombia

Posada, Julián; Duarte, Álvaro; Avella, Eliseo; Echegoyen, Luis

SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE UN CUADRADO SUPRAMOLECULAR A PARTIR DEL AUTO-

ENSAMBLAJE DEL COMPLEJO [1,2-BIS(DIFENILFOSFINO)ETANO]

BISTRIFLUOROMETANOSULFONATO PALADIO (II) Y 4,4´-BIPIRIDINA

Revista Colombiana de Química, vol. 40, núm. 3, 2011, pp. 293-304

Universidad Nacional de Colombia

Bogotá, Colombia

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=309026688001

Cómo citar el artículo

Número completo

Más información del artículo

Página de la revista en redalyc.org

Sistema de Información Científica

Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal

Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

Org

ánic

a y

Bioq

uím

ica

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

293

1 UniversidadNacionaldeColombia,sedeBogotá,FacultaddeCiencias,DepartamentodeQuímica,GrupoFullerenos.AvCra3045-03-BogotáD.C.,CódigoPostal111321-Colombia.

2 [email protected]

3 DepartmentofChemistry,UniversityofTexasatElPaso,ElPasoTX79968,USA.

SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE UN CUADRADO SUPRAMOLECULAR A PARTIR DEL AUTO-ENSAMBLAJE DEL COMPLEJO

[1,2-BIS(DIFENILFOSFINO)ETANO] BISTRIFLUOROMETANOSULFONATO PALADIO (II) Y 4,4´-BIPIRIDINA

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF A SUPRAMOLECULAR SQUARE FROM THE SELF-ASSEMBLY BETWEEN THE COMPLEX [1,2-BIS(DIPHENYLPHOSPHINO) ETHANE] BISTRIFLUOROMETHANESULFONATE PALLADIUM (II)

AND 4,4´-BIPYRIDINE

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM QUADRADO SUPRAMOLECULAR A PARTIR DA AUTOMONTAGEM DO COMPLEXO

[1,2-BIS(DIFENILFOSFINO)ETANO] BISTRIFLUOROMETANOSULFONATO PALÁDIO (II) E 4,4´-BIPIRIDINA

Julián Posada1, Álvaro Duarte1,2, Eliseo Avella1, Luis Echegoyen3

Recibido:01/12/11–Aceptado:30/12/11

RESUMEN

Por primera vez se desarrolló la sínte-sisycaracterización(IR,UV,RMN-1H,31P,19F) deunnuevocuadradosupramo-lecular [3]mediante el auto-ensamblajedelcomplejo[Pd(CF3SO3)2(Dppe)][1]yel ligando orgánico 4,4´-Bipiridina [2].Seevidenciólaobtenciónde [3] enmez-claconotraespeciesupramolecular[4],asignadacomounmacrociclotriangular.Lasestructurasde[3]y [4]seelucidaronconbaseen losdesplazamientosquími-cos, la proporcionalidad entre sus inte-

gralesyenlospatronesdeacoplamientodelasseñalesenlosespectrosRMN-1HyCOSY1H-1H.Mediantelarelaciónentrelas integrales de las señales correspon-dientes a las especies supramolecularescoexistentes en los espectros RMN-1Hy31Psedeterminólacomposicióndelamezclaalfinaldelareaccióncontenien-do70%de[3] y30%de [4].

Palabras clave: Polígonosmetal-or-gánicos, auto-ensamblaje, cuadrado su-pramolecular,triángulosupramolecular.

Rev. Colomb. Quím., 2011, 40(3): 293-304

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 293 29/03/2012 12:37:54

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

294

ABSTRACT

Forthefirsttimewesynthesizedandcha-racterized(IR, UV, NMR 1H, 31P, 19F),anewsupramolecularsquare[3]bytheself-assemblyofcomplex[Pd(CF3SO3)2(dppe)][1]andtheorganicligand4,4´-Bipyridine[2].Therewasevidencethat [3]wasob-tained together with another supramole-cularspecies[4],assignedtoatriangularmacrocycle. Structures [3] and [4]wereelucidated based on chemical shifts, theproportionality between their integralsandthecouplingpatternsofthe1H NMR and theCOSY spectra. Based on signalintensities corresponding to the two su-pramolecular specieswe determined thecompositionofthemixturetobe70%of[3]and30%of[4].

Key words:Metal-organic polygon,self assembly, supramolecular square,supramoleculartriangle.

RESUMO

Pela primeira vez, foi desenvolvida asíntese e caracterização (IR, UV, RMN 1H, 31P, 19F) deumnovoquadradosupra-molecular [3] através da automontagemdo complexo [Pd(CF3SO3)2(dppe)] [1]eo liganteorgânico4,4´-bipiridina [2].Foi evidenciada a obtenção de [3] emcombinaçãocomoutraespéciesupramo-lecular[4],atribuídocomoummacroci-clotriangular.Asestruturasde[3]ede[4]foramelucidadascombasenosdes-locamentosquímicos,aproporcionalida-deentreosseusintegraisenospadrõesdeacoplamentodossinaisnosespectrosdeRMN-1H eCOSY 1H-1H.Através darelaçãoentreasintegraisdossinaiscor-respondentesàs espéciessupramolecularcoexistentesnosespectrosdeRMN-1H e

31P,determinou-seacomposiçãodamis-turanofinaldareaçãocontendo70%de[3]e30%de[4].

Palavras-chave: polígonos metalor-gânicos, automontagem, quadrado su-pramolecular,triângulosupramolecular.

INTRODUCCIÓN

Un tipo importantedearquitecturas su-pramoleculares son los polígonos y po-liedrosmacrocíclicos que presentan, ensuarreglogeométrico,unaformarectan-gularbase,como:loscuadrados,cubosycajassupramoleculares,queseobtienena partir del autoensamblaje de esquinaso vérticesmoleculares de complejos demetales de transición, con ligandos or-gánicos de geometrías complementarias(1).

Apartirdelapublicación,en1990,porFujita,et al.(2),sobrelaobtenciónde uno de los primeros cuadrados su-pramoleculares que incorporaba un ionmetálicocontenidoenunidadesvérticeoesquinas de complejos organometálicosyaristasorgánicasde4,4´-bipiridina,unamplio número demetalo-cuadrados sehan reportado desde entonces (3). Par-ticularmente, en el trabajo de Fujita et al. (2),enelqueseproponelareacciónentreelcomplejocuadrado-planardepa-ladiooplatino[M(en)(NO3)2](M=PdoPt), que posee dos posiciones vacantessituadas a 90° (esquina), y un ligandolineal 4,4´-bipiridina con sus átomosdadores dispuestos a 180° (arista), seprobó la obtención de uno de los prime-ros cuadrados supramoleculares solublesen agua sintetizados mediante auto-en-samblaje vía enlaces de coordinación.Posteriormente,ygraciasalautilización

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 294 29/03/2012 12:37:54

Org

ánic

a y

Bioq

uím

ica

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

295

deunaampliagamadeligandosycom-plejosdecoordinación,otrosautores(4)han utilizado una estrategia de síntesissemejanteen laconstruccióndeunaltonúmerodecuadradossupramoleculares.Entreestos,cabedestacarelampliotra-bajorealizadoporStanget al.(5),que,mediante el auto-ensamblaje del com-plejo [1,2-bis(difenilfosfino) propanobis trifluorometanosulfonato de paladioo platino] (II) ([M(Dppp)(OSO2CF3)2]), actuando como esquinas y el ligandoorgánico 4,4´-bipiridina como aristas,obtienencuadradossupramolecularesso-lublesendisolventesorgánicos.

Lospolígonosypoliedrossupramole-culares presentanuna cantidad conside-rable de aplicaciones (6), entre las que

puedenmencionarse la participación enmecanismosdeinclusiónyreconocimien-toselectivomoleculardehuéspedes,encatálisisdereaccionesananoescala(7),oenlainhibicióndelcrecimientoypro-pagacióndealgunascélulascancerígenasa través de mecanismos de ensamblajeconsuDNAyRNA(8),entreotras(9).

Larelevanciadesusaplicacionesyelinterés actual por los polígonos y polie-dros metal-orgánicos, motivó la síntesisy caracterización del cuadrado supramo-lecular [3] mediante el auto-ensamblajedelcomplejo[1,2-bis(difenilfosfino)etano]bistrifluorometanosulfonato paladio (II)([Pd(CF3SO3)2(Dppe)])[1]y4,4´-bipiridi-na[2]comoseilustraenlaFigura 1.

Figura 1.Cuadrado[3](70%)ytriángulosupramolecular[4](30%)obtenidosapartirdelprocesodeauto-ensamblajeentreelcomplejo[Pd(Dppe)(CF3SO3)2][1]y4,4’-Bipiridina[2].

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 295 29/03/2012 12:37:55

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

296

MATERIALES Y MÉTODOS

Equipos

Rotavapor Heidolph laborota 4001, es-pectrofotómetro Shimadzu FT-IR solu-tions(4000-400cm-1,KBr),espectrofotó-metroUltraviolet Spectrum Perkin-Elmer Lambda Series/PECSS 200(200-700nm,CHCl3), espectrómetro RMN Bruker Avance 400 (RMN-1HyCOSY1H-1Ha400MHz,en(CD3)2CO,99,8%-dcon0,03%deTMS;RMN-31Pa162MHz,en(CD3)2CO,99,8%-d,referenciaconH3PO4,85%,RMN-

19Fa282MHz,en(CD3)2CO, 99,8 % - d, referencia conFC6H5)(10).

Síntesis de [1,2-bis(Difenilfosfino)etano] Bistrifluorometanosulfonato Paladio (II) ([Pd(CF3SO3)2(Dppe)]) [1]

El complejo [1] utilizado para la ob-tención de [3] se sintetizó siguiendo elprocedimientoreportadoporFallis et al.(10).Sepesaron100mg(0.251mmol)del complejo [PdCl2(Dppe)] obtenidopreviamente, que se depositaron juntocon12mldeCH2Cl2enunbalóndetresbocas(de100mldecapacidad),conec-tadoaunsistemaconreflujoyembudodeadición.Enelembudodeadiciónsecolocaron 128.97mg (0.502mmol) deAgOSO2CF3 (TrifluorometanosulfonatodeplataoAgTOF)disuelto tambiénen12ml deCH2Cl2.Una vez saturado elsistema conN2,de acuerdo con las téc-nicasestándarSchlenk,seabriólallavedel embudode adiciónparapermitir elgoteolentodelAgTOFdisuelto,sobrelamezcladelcomplejo [PdCl2(Dppe)].Lamezcla de reacción se sometió a agita-ciónmagnéticaconstantebajoatmósferadeN2y a temperatura ambiente por 72

h.Alcompletarseeltiempodereacción,la mezcla tenía un precipitado blancosuspendidoenunasoluciónamarillacla-ra. El precipitado blanco correspondeal AgCl, formado en la reacción. Estese retiró por filtración.La solución re-sultantedecoloramarilloseredujoa5mlpordestilaciónapresiónreducida(a30°C y 460mmHg) y se le adiciona-ron 8ml de éter etílico ((CH3CH2)2O).Esta adición generó la precipitación deunsólidodecoloramarillo-verdosoco-rrespondientealcomplejo[1]quesefil-tróylavóconadicionessucesivasdeéterpararetirarelposibleexcesodeTOFyelAgClrestante.Elsólidoamarillo-verdo-sosesecóalvaciopor4h.Seobtuvieron201.54mgdelcomplejo[3],yelrendi-miento de reacción fue de 97.3%. Lasolubilidad de este complejo se evaluóen varios solventes, resultando solubleen:CH2Cl2,(CH3)2CO,CH3CN,CHCl3,CH3CH2OH,CH3OH.

Auto-ensamblaje del cuadrado supramolecular [Pd(4,4´-Bipiril)(Dppe)(CF3SO3)2]4 [3]

Se pesaron 100mg (0,1245mmol) delcomplejo [Pd(CF3SO3)2(Dppe)] [1] y sedisolvieron en 12ml deCH2Cl2 dentrodeunbalóndetresbocas(de100mldecapacidad),conectadoaunsistemaconreflujo. A esta disolución se le adicio-nó otra solución con 19,45mg (0,1245mmol) de 4,4´-bipiridina (C10H8N2) [2] disueltosen12mldeCH2Cl2.Lamezcladereacciónsesometióaagitaciónmag-néticaconstantebajoatmosferadeN2yatemperaturaambientepor3h.Finalmen-te, la mezcla de reacción se concentróhasta5mlpordestilaciónapresiónredu-cida(a40°Cy460mmHg)ysemezcló

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 296 29/03/2012 12:37:55

Org

ánic

a y

Bioq

uím

ica

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

297

con10mldeéteretílicoobteniéndoseunprecipitadoblanco.El sólidosefiltróyselavóconéteretílicoyposteriormentesesecóaaltovacíodurante4h.Elren-dimiento de la reacción fue de 98,7%(740,5mg).Lasolubilidaddelsólidoob-tenidoseevaluóenvariossolventesre-sultandosolubleen:CH2Cl2,(CH3)2CO,CH3CN,CHCl3,CH3OH.

FT-IR

(KBr, ν : cm-1, d: débil, m:media, f:fuerte): 3055,2 (d), 2924,0 (f), 2854,5(m), 1720,5 (d), 1604,6 (m), 1435,0(m),1257,5(f),1149,5(f),1103,2(f),1028,1(f),817,8(m),632,6(m).

UV-VIS

3max.CHClλ nm(log e): 260,3 (3,9), 330,2(4,2).

RMN-1H

δ: 3,39 ppm (d, J=12,81 Hz, 16H, -CH2-CH2-), 7,88-7,55ppm (m, J= 6,76-7,72 Hz, 96H,(-C6H5)),8,91ppm(d, J=4,68 Hz, 16H, Hα).

RMN-31P

δ:66,57ppm(s,P-Dppeen [3]),68,17ppm(s,P-Dppeen[4]).

RMN-19F

δ: -77,74ppm(contra ión (CF3SO3)-de

[3]y[4]).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Acontinuaciónserealizaelanálisisdelacaracterizacióndelsólidoresultanteenlareaccióndeauto-ensamblaje,enelquesepudodeterminarlacoexistenciadedoses-peciesmacrocíclicas [3] y [4], asignadascomouncuadradoyuntriángulosupramo-lecular,respectivamente.Aunqueconlosestudiosrealizadosnosepuededeterminarsi el sistema se encuentra en equilibrio,paralocualseríannecesariosanálisisdelsistema, variando la concentración, tem-peratura, disolvente, estequiometria, lascaracterísticas de los componentes (flexi-bilidadylongituddelaarista),tipodeli-gandobidentado,laadicióndehuéspedes,la naturalezadelmetal o la presenciaderepulsionesdetipoestérico(11).

Espectroscopia FT-IR

En el espectro FT-IR de la mezcla quecontieneelcuadrado[3] y eltriángulosu-pramolecular [4] seencontraron lasban-das 3055,24 cm-1 (=CH, d) y 1720,50cm-1(C=CAr,d)que correspondenalasvibracionesdeloscarbonosehidrógenosaromáticos(-C-Hy–C=C–)dela4,4´-bi-piridinaylosgruposfenilodelDppe,co-ordinados a los centrosmetálicos de Pd(II). Además, las bandas 2924,09 cm-1

(C-H,f)y2854,54cm-1(C-H,m)corres-pondenalasvibracionesdeloscarbonosehidrógenosalifáticos(-CH2-)delgrupoetilenoqueunealosátomosdefósforodelfragmentoDppe.Lasbandasen 1604,67cm-1(C=CAr,m)y1435,04cm-1(C-H,m)correspondenalasformasvibraciona-lesgeneradasporloscarbonosehidróge-nosaromáticosyalifáticosenlasmolécu-lasde4,4´-bipiridina.Labandaen817,82cm-1 (C=C-N,m)pertenecea laflexióngeneradaentreloscarbonosynitrógenos

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 297 29/03/2012 12:37:55

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

298

de la 4,4´-bipiridina, coordinada a loscentrosmetálicosdePd(II).Lasseñalesen 1257,59 cm-1 (SO, f), 1149,57 cm-1

(SO, f), 1103,28 cm-1 (CF, f), 1028,13cm-1(CF,f)y 632,65cm-1(SO,m)corres-pondenalasformasvibracionalesgenera-dasporloscontra-iones(CF3SO3)

-delosmacrociclossupramoleculares[3] y[4].

Espectroscopia UV-Vis

El espectro UV-Vis de la mezcla quecontieneel cuadrado [3]yel triángulo

supramolecular [4] (Figura 2) muestrados bandas características: la primerabandadeλ=260.30nmcorrespondientealastransicionesπ→π*enlosfragmen-tosaromáticosdelDppeyla4,4´-bipiri-dinacoordinadosaloscentrosmetálicosdePd(II),enlaestructuradelosmacro-ciclossupramoleculares;yunasegundabandadeλ=330,25nmrelacionadaconlos procesos de transferencia de cargaelectrónica entre el centrometálico dePd2+(aceptordee-)ylosátomosdo-nores,PyN,coordinadosaeste.

Compuesto Banda λ (nm)eMAX

(L*cm-1*mol-1)

Mezclade [3]y [4]A 260.30 9000

B 330.25 18000

4,4´-bipiridina[2] C 278.20 7000

D 349.21 5000

[Pd(CF3SO3)2(Dppe)][1] E 359.508000

20000

Figura 2.EspectrosdeabsorciónUV-Visde lamezclade [3]y [4],complejo [1]y4,4´-bipiridina [2](CHCl3),conlaasignacióndelosprocesosdeabsorciónelectrónicayloscoeficientesdeabsortividadmolar(eMAX=L*cm

-1*mol-1)correspondientes.

Espectroscopia RMN-1H

En el espectro RMN-1H de la mezclaquecontieneelcuadrado [3] y el trián-gulo supramolecular [4] (Figura 3), las

señales en d: 3,39 ppm (m, 16H) (E)se atribuyen a los protones en los gru-pos metileno de los fragmentos DppeunidosalPd(II);lasseñalesend:7.55-7.88ppm(m,96H)(H)corresponden

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 298 29/03/2012 12:37:55

Org

ánic

a y

Bioq

uím

ica

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

299

aprotonesen losgrupos fenilodeesosfragmentos Dppe. La señal en d: 8,90ppm (d,J=4.88Hz,16H)(J)seasignaa los protonesα (2,2´) de las molécu-las de 4,4’-bipiridina coordinadas a loscentros metálicos en las aristas de losmacrociclos supramoleculares, los des-plazamientosquímicosdelosprotonesβ(3,3’)seencuentransuperpuestosconlasseñalesaromáticasdelDppecoordinado(d:7,55-7,88ppm)(H).

Laproporción2:1entrelasintegralesde lasseñalesend:3,39ppm(E)yend:8,90ppm(J)permiteestablecerquelarelaciónentreelnúmerodeprotonesalifáticosdelafosfinaconrespectoaldelosprotonesaromáticosdela4,4´-bipiri-dinaeslacorrespondientealaesperadapara laformacióndeunmacrociclosu-pramolecular.

El cuadrado Supramolecular [3] esuna estructura simétrica por lo que losprotonesalifáticosdelascuatromolécu-lasdeDppe,unidasaloscentrosmetá-licosdePd(II),queformanlasesquinasdelcuadrado,sonequivalentesygeneranunasolaseñal(E,3,39ppm).Igualmen-te, los protonesα (2,2’) yβ (3,3’) delas cuatro moléculas de 4,4´-bipiridina[2]que forman las aristasdel cuadradosupramolecular [3] generan un mismogrupo de señales (J, 8,90 ppm), y losprotonesaromáticosdelosdieciséisgru-pos fenilo representan unmismogrupodeseñales(H7,88ppm)enelespectro,respectivamente.

Además de las señales correspon-dientes al cuadrado supramolecular [3]enelespectro,seobservaunaseñalend:8,70ppm(I)yotrasseñalessuperpues-

Figura 3.EspectroRMN-1HdelamezcladelCuadrado[3]yeltriánguloSupramolecular[4](acetona-d6,400MHz)enelqueserealizalaasignaciónalosdesplazamientosquímicosgenerados.

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 299 29/03/2012 12:37:55

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

300

tasalasdelmacrociclo[Pd(4,4´-Bipiril)(Dppe)(CF3SO3)2]4 [3] en d: 7,88 ppm(H)quenopertenecenaprotonesde la4,4´-bipiridina [2] libre, porque estánrelacionadasconseñalesdeprotonesali-fáticosyaromáticosdefragmentosDppecoordinadosaPd(II).LaseñalIseatri-buyeaprotonesα(2,2´)de4,4´-bipiri-dinacoordinadaaPd(II)enunaespeciesupramolecular macrocíclica, simétricadiferentea[3].

Laintegraciónconjuntadelasseñalescorrespondientesalcuadradosupramole-cular[3] quesehallansolapadasconlasde la especie macrocíclica [4] muestraque una y otra especie mantienen unaproporción7:1entreprotonesaromáticosyprotonesalifáticos, loquecompruebalaformacióndedosestructurasmacrocí-clicassimétricasdistintas([3] y [4])enelprocesodeauto-ensamblaje.Laespeciemacrocíclica [4] fue asignada como untriángulo supramolecular ya que así hasidoreportadoenestudiossimilares(12).

COSY 1H-1H

Alobservar la señalJ, correspondientea los protonesα (2,2´) de la 4,4´-bipi-ridina auto-ensamblada en ambos ejes,seobservaelacoplamientodiferenciado(Figura 4, cuadrado líneas punteadas)deestasseñalesconlosdesplazamientosquímicosH,correspondientesalosgru-posfenilodelDppeenlaestructuraauto-ensamblada.De formasimilar, la señal I,perteneciente a losprotonesα (2,2´)deunsegundotipode4,4´-bipiridinaau-to-ensamblada,muestraunacoplamientodiferente(Figura4,cuadradolíneacon-tinua)conlasseñalesaromáticasdegru-posfenilodelDppecoordinadoqueestánsolapadasenparteconlasseñalesH.El

acoplamiento y la correlación diferentedelasseñalesJyI (d:8,90y8,70ppm)condistintostiposdeseñalesaromáticas Hhaciad:7,88ppmpermitióconfirmarlaexistenciadedosespeciessupramole-cularesmacrocíclicasdiferentes:elcua-drado supramolecular esperado [3] y eltriángulosupramolecular[4].

RMN-31P

EnelespectroRMN31P delsistemaauto-ensamblado seobservandos señales: laprimera, en d: 66,57 ppm, se atribuyealdesplazamientoquímicogeneradoporlosátomosdefósforopresentesenlaes-tructuradelcuadradosupramolecular[3] ylasegunda,end:68,17ppm,seasignaa los átomos de fósforo en la estructu-radel triánguloSupramolecular [4].LaaparicióndesoloestasdosseñalesenelespectroRMN-31Pdelamezclaconfirmalaformacióndelcuadradosupramolecu-lar[3] yeltriánguloSupramolecular[4],yaque,debidoasualtasimetría,generanundesplazamientoquímicorepresentati-voparalosátomosdefósforodentrodelarreglocuadradoytriangular.Estasdosseñales resultan por las diferencias es-tructuralesquehayentrelosdosmacro-ciclosquegeneranentornosdiferentesenlosátomosdefósforoencadacaso.Suasignación se convalida comparando laintegral enRMN-1H de las dos señalesde los protonesα (2,2’) pertenecientesalosprotonesdela4,4´-bipiridinaenlaestructura de [3] y de [4], con la inte-gral de las señales correspondientes enRMN-31Pen lasque seobserva lamis-ma proporción entre las dos especiessupramoleculares ([3] y [4]). Esta con-servaciónde laproporciónde las seña-lesconfirmalarelaciónentrelasseñales

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 300 29/03/2012 12:37:55

Org

ánic

a y

Bioq

uím

ica

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

301

que los iones trifluorometanosulfonato(CF3SO3)

-,queactúancomocontraionesyqueimpartenestabilidadalosmacro-ciclos, se hallan en entornos similares,fueradelacoordinacióndelospolígonossupramolecularesobtenidos.

Nuestroanálisissesoportaasuvezenestudiosdesistemasauto-ensambladossi-milaresalpresentado,enelqueserepor-talaobtencióndeestructurasmacrocícli-cascuadradasytriangularesenequilibrioyenproporcionesdefinidas(13).

CONCLUSIONES

Se desarrolló la síntesis y caracteriza-ción(IR,UV,RMN1H,31P,19F) deun

generadas en cada uno de los estudios,y permite definir la coexistencia de lasespeciesmacrocíclicas[3] y[4].Median-telacomparaciónentrelaproporcióndelasseñalesenelespectroRMN-1H ylosdesplazamientos químicos generados enelespectroRMN-31P (Figura5)sepudocomprobar que durante el proceso deauto-ensamblajelaproporcióndeforma-cióndelcuadradosupramolecular[3] esdel70 %yladeltriángulosupramolecu-lar[4] esde 30 %.

RMN-19F

Laaparicióndeunasolaseñaleneles-pectro RMN-19F (Figura6) delamezclade[3]y[4] hacia d:-77,74ppmindica

Figura 4.AmpliacióndelespectrodeCorrelaciónHomonuclearCOSY1H-1H(acetona-d6,400MHz)enelqueseobservaunacoplamientodiferencialdelosdostiposdeseñalesobtenidosysepuedeconfirmarlapresenciadelasdosestructurassimétricasmacrocíclicas[3]y[4].

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 301 29/03/2012 12:37:56

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

302

Figura 5.Comparacióndelaproporcióndelasseñalesentreelcuadrado[3] (70 %)yeltriángulosupra-molecular[4] (30 %)apartirdelasseñalesgeneradasenlosespectrosRMN-1HyRMN-31Pdelamezcla.

Figura 6.EspectroRMN-19FdelamezcladelCuadrado[3]yeltriánguloSupramolecular[4](acetona-d6,282MHz)enelqueseobservaeldesplazamientohacia-77,74ppm,correspondientealcontraiónenlosmacrociclos.

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 302 29/03/2012 12:37:56

Org

ánic

a y

Bioq

uím

ica

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

303

nuevocuadradosupramolecular[3]me-diante el auto-ensamblaje del complejo[Pd(CF3SO3)2(Dppe)] [1] y el ligandoorgánico4,4`-Bipiridina[2].Seeviden-ciólaobtenciónde[3]enmezclaconelmacrociclosupramoleculartriangular[4] ysedeterminóatravésdelarelaciónen-tre las integrales de sus señales en losespectrosRMN1Hy31P, laproporciónde las especiesmacrociclicas: 70%de[3]y30%de[4].

Paradeterminar si el sistema seen-cuentra en equilibrio, serían necesa-riosanálisisen losquesevaríe lacon-centración, temperatura, disolvente,estequiometría,lascaracterísticasdeloscomponentes (flexibilidad y longitud dela arista), tipo de ligandobidentado, laadición de huéspedes, la naturaleza delmetal o la presencia de repulsiones detipoestérico.

AgRADECIMIENTOS

ExpresamosespecialagradecimientoalaUniversidadNacionaldeColombiayalaNational Science Foundation(NSF-EU),proyectoCHE-1110967.

REFERENCIAS BIBLIOgRÁFICAS

1. Hollliday,B.;Mirkin,C.Strategiesfortheconstructionofsupramolecu-larcompoundsthroughcoordinationchemistry.Angew. Chem. 2001.40:2022-2043.

2. Fujita,M.;Yazaki,J.;Ogura,K.Pre-parationofamacrocyclicpolynuclearcomplex, [(en)Pd(4,4`-bpy)]4(NO3)8,whichrecognizesanorganicmoleculeinaqueousmedia.J. Am. Chem. Soc. 1990.14:5645-5647.

3. Amijs,C.;VanKlink,G.;VanKo-ten, G. Metallasupramolecular ar-chitectures,anoverviewoffunctio-nal properties and applications. Dalton Trans.2006.7:308–327.

4. Stang, P. Molecular architecture:Coordinationasthemotifinthera-tionaldesingsandassemblyofdis-crete supramolecular species-selfassemblyofmetallacyclicPolygonsand Polyhedra. Chem A. Eur. J.1998.4:19-27.

5. Stang, P.; Cao, D.; Saito, S.;Arif, A. Self-Assembly of Ca-tionic, Tetranuclear, Pt(II) andPd(II) Macrocyclic Squares. X-rayCrystal Structure of [Pt2+(dppp)(4,4’-bipyridyl)2-OSO2CF3]4.J. Am. Chem. Soc.1995.117:6213-6283.

6. Würthner, F.; You, Ch.; Saha-Möller,Ch.Metallosupramolecularsquares:fromstructuretofunction. Chem. Soc. Rev. 2004.33:133-146.

7. Fujita, M.; Yoshizawa, M. Self-assembled coordination cage as amolecular flask. Pure Appl. Chem. 2005.7:1107–1112.

8. Kieltyka, R.; Englebienne, P.;Fakhoury, J.; Autexier, C.; Moi-tessier,N.;Sleiman,H.APlatinumSupramolecularSquareasanEffec-tiveG-QuadruplexBinderandTelo-meraseInhibitor.J. Am. Chem. Soc.2008.31:10040-10041.

9. Fujita,M.;Sawada,T.;Yoshizawa,M.;Sato,S.Minimalnucleotidedu-plexformationinwaterthroughen-clathration in self-assembled hosts.Nature. Chem. 2009.1:53-56.

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 303 29/03/2012 12:37:56

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 3 DE 2011

304

10. Fallis, S.; Anderson, K.; Rath, P.NucleophilicAttackonorDisplace-ment of Coordinated 1,5-Cyclooc-tadiene. Structures of [Pt{σ:η2-C8H12(PPh3)}(dppe)][ClO4]2 and[Pt(dppe)(H2O)2][SO3CF3]2. Orga-nometally.1991.10:3180-3184.

11. Ferrer, M.; Rodríguez, L.; Ros-sell, O. Study of the self-assem-bly reactions between the organiclinker 1,4-bis(4-pyridyl)butadiyneand the metal-containing corners(diphosphine) M (II) (M=Pd, Pt;diphosphine=dppp, dppf, depe,dppbz).J. Organomet. Chem. 2003.681:158-162.

12.Würthner,F.;Sautter,A.;Schmid,D.; Jung, G.; A Triangle-SquareEquilibriumofMetallosupramolecu-larAssembliesBasedonPd(II)andPt (II) Corners and Diazadibenzo-perylene BridgingLigands. J. Am. Chem. Soc.2001.123:5424-5430.

13. Cotton, F.; Murillo, A.; Yu, R.Dynamic equilibrium between cy-clic oligomers: Thermodynamicand structural characterization of asquareandatriangle.Dalton Trans.2006.12:3900–3905.

Revista Colombiana de Quimica 40_3_2011.indb 304 29/03/2012 12:37:56