Síntesis y estudio de las propiedades de multirradicales orgánicos en disolución y superficie

Abstract

La presente memoria de Tesis Doctoral, titulada “Síntesis y estudio de las propiedades de multirradicales orgánicos en disolución y superficie” se encuentra dividida en tres partes: Introducción General, Bloque I y Bloque II. Cada bloque consta de una introducción específica del tema en estudio, seguido de los objetivos propuestos. A continuación, se muestran y discuten los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral y seguidamente se desarrollan las conclusiones extraídas. Por último, se muestra la caracterización de los compuestos en la parte experimental. Tanto las conclusiones como la parte experimental se redactan en inglés ya que esta Tesis Doctoral opta a Mención Internacional. En la Introducción General se expone una breve explicación de lo que es el enlace químico y cómo la ruptura de este puede dar lugar a la formación de radicales. Así mismo, se explica cómo se descubrieron, las diferentes formas de clasificarlos y parámetros característicos de estos como el índice de carácter radicalario y el gap singlete-triplete. Por último, se detallan los tipos de radicales orgánicos que se pueden encontrar en disolución. El Bloque I, el cual se centra radicales con estructuras de indenofluoreno sintetizadas en disolución, comienza con una breve introducción de los diferentes isómeros de indenofluoreno que existen, seguida de una revisión bibliográfica de los diferentes indenofluorenos sintetizados en disolución, así como de los polirradicales basados en dicha estructura, tanto acíclicos como cíclicos estudiados hasta el momento. Tras esto, se desarrollan tres objetivos. El primer objetivo se basa en encontrar un sustituyente en las posiciones 2 y 8 del núcleo de indenofluoreno que aumente la solubilidad de este cuando presente el grupo protector 2,4,6-trimetilfenilacetileno en las posiciones apicales, impidiendo así que se produzcan fuertes interacciones π-π intermoleculares que dificultan la solubilidad de estos compuestos, pero sin comprometer su estabilidad. En el segundo objetivo se lleva a cabo la síntesis de dirradicales quirales que permiten el acceso a estructuras open-shelll helicoidales. Se ha estudiado la barrera de racemización de los compuestos sintetizados en este objetivo, así como sus propiedades optoelectrónicas, quirópticas y magnéticas, donde uno de los compuestos obtenidos presenta paramagnetismo de Pauli. En el tercer objetivo de este bloque se han diseñado y probado diversas rutas sintéticas para la obtención de hexarradicales cíclicos en disolución. Por otra parte, el Bloque II se centra en sistemas multirradicalarios sintetizados en superficie basados en estructuras derivadas de indenofluoreno. Así pues, este comienza con una introducción donde se recogen los principales trabajos en este campo, seguido del objetivo principal del bloque, la síntesis en disolución de los precursores necesarios para la obtención de multirradicales de tamaño creciente que, posteriormente, serán sometidos a ciclodeshidrogenaciones en superficie, seguidas de pulsos de voltaje en las posiciones apicales para dar lugar a la formación de radicales. Algunos resultados preliminares de los estudios en superficie se muestran al final del bloque