Síntesis y estudio de nuevos hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs) funcionales con anillos de cuatro miembros

Resumo

Los hidrocarburos policíclicos conjugados (HPCs) constituyen una familia de compuestos orgánicos de gran interés para la comunidad científica, debido a las propiedades de algunos de sus miembros como materiales orgánicos electroactivos. Existe un interés creciente por el descubrimiento de nuevos HPCs con propiedades electrónicas mejoradas, así como en el desarrollo de métodos de síntesis eficaces para la construcción de HPCs con estructuras no convencionales. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis doctoral se dirige a estudiar la aplicación de la química de arinos a la síntesis de HPCs que contengan anillos de ciclobutadieno en su estructura, incluyendo derivados con geometría lineal que pueden considerarse análogos de acenos (CBD-oligoacenos). En este estudio sintético, tienen especial relevancia tanto las reacciones de cicloadición [2+2+2] de alquinos catalizadas por cobalto, que se emplean para la síntesis de precursores adecuados de arinos y bisarinos derivados de bifenileno, como las reacciones de cicloadición ([2+2+2] catalizadas por paladio y [4+2]) de estos nuevos arinos. El estudio preliminar, teórico y experimental, de las propiedades electrónicas de estos HPCs con anillos de ciclobutadieno, que combinan corrientes de anillo aromáticas y antiaromáticas en sus estructuras, muestran un grado significativo de deslocalización electrónica a lo largo del sistema conjugado a la vez que una notable estabilidad, lo cual sugiere su potencial aplicación como nuevos semiconductores orgánicos y/o como cables moleculares. En este sentido, se incluyen en la tesis los avances realizados para el diseño y síntesis de híbridos dador-aceptor en los que se podría evaluar el comportamiento de los CBD-oligoacenos como cables moleculares. La memoria incluye también el trabajo realizado en torno a tres objetivos secundarios, que se centró en la preparación de tres tipos de compuestos policíclicos conjugados, estrechamente relacionados con los sintetizados en el desarrollo del objetivo principal (tetraalquinil-naftalenos sililados, derivados polihalogenados de bifenileno y derivados de trifenileno con anillos de cinco miembros) para el estudio de su comportamiento sobre superficie, trabajo que se lleva a cabo en colaboración con físicos especialistas en microscopia STM (microscopia de efecto túnel) y AFM (microscopia de fuerza atómica) de alta resolución.