| Summary: | La química supramolecular, enfocada a los fenómenos de reconocimiento molecular
que ocurren en los compuestos de inclusión monomoleculares como es el caso de αciclodextrina
y polimoleculares como en la tiourea, se ha empleado en esta tesis
como herramienta para obtener nanopartículas metálicas estables y nanoestructuras
químicas cristalinas, donde están presentes las nanopartículas metálicas y los
compuestos de inclusión.
Se han sintetizado nanopartículas metálicas de níquel /óxidos de níquel a través del
desplazamiento de ligantes de un complejo organométalico cerovalente de níquel,
bis(1,5-ciclooctadieno)-Ni(0). El desplazamiento se produce por la afinidad y
capacidad del ligante saliente de formar compuestos de inclusión con las matrices de
tiourea presentes en la solución. Las nanopartículas así obtenidas se han estabilizado
con un péptido anfipático funcionalizado con una cisteína, H2N-Cys-Leu-Pro-PhePhe-Asp-NH2.
Este péptido es capaz de controlar la forma y el tamaño de las
nanopartículas de níquel. Estas nanopartículas poseen propiedades magnéticas, son
estables en medio acuoso y tienen bajo grado de toxicidad comparado con el de otras
nanopartículas de níquel reportadas. La preparación de nanopartículas
paramagnéticas de níquel/óxido de níquel estables abren las puertas al estudio de
nanomateriales con aplicaciones biomédicas, por ejemplo, la liberación de drogas y
en la terapia hipotérmica para tratar la enfermedad del Alzheimer.
Con esta investigación se ha podido conjugar, las potencialidades de este péptido en
el tratamiento de la enfermedad del Alzheimer y las propiedades magnéticas de las
nanopartículas de níquel.
Además, se han obtenido nanoestructuras químicas cristalinas de nanopartículas de
oro y plata sobre caras preferenciales de compuestos de inclusión de α-ciclodextrina
con huéspedes surfactantes. Las nanoestructuras soportes se construyeron con la
matriz y los huéspedes que se incluyen periódicamente en la estructura cristalina.
Estos huéspedes, además de ser un pilar imprescindible en la obtención de la estructura supramolecular, tienen la función de estabilizar y acomodar
ordenadamente las nanopartículas metálicas.
Se sintetizaron y caracterizaron los siguientes compuestos de inclusión: α-CD/1-
octanotiol (3:2), α-CD/1-decanotiol (2:1), α-CD/1-dodecanotiol (2:1), α-CD/1-
hexadecanotiol (2:1), α-CD/ácido octanoico (3:2), α-CD/ácido decanoico (2:1), αCD/ácido
laúrico (2:1), α-CD/ácido myrístico (2:1), α-CD/ácido palmítico (2.3:1),
α-CD/ácido esteárico (3:1), α-CD/1-octilamina (3:2), α-CD/1-decilamina (2:1), αCD/1-dodecilamina
(2:1), α-CD/1-hexadecilamina (2.3:2) y α-CD/1-octadecilamina
(3:1). Los compuestos sintetizados se caracterizaron por presentar estructuras tipo
canal, apilándose las moléculas de α-CD unas con otras formando canales infinitos
dentro de los cuales se albergan los huéspedes. La estabilidad térmica de estos
compuestos es función del grupo funcional y del número de grupos -CH2- del
huésped. Los compuestos de inclusión α-CD/ácido octanoico, α-CD/ácido
decanoico y α-CD/1-octilamina se pudieron caracterizar además, por difracción de
rayos X de monocristal. El complejo α-CD/ácido decanoico presentó una estructura
triclínica con grupo espacial P1, encontrándose el huésped totalmente encapsulado en
el dímero de la α-ciclodextrina. Los complejos de α-CD/ácido octanoico y α-CD/1-
octilamina presentaron estructura hexagonal con grupo espacial R32. El complejo αCD/ácido
octanoico presenta dos tipos de dímeros de α-CD, en uno de ellos el ácido
octanoico se encuentra completamente dentro del dímero y en el otro, el ácido
octanoico se acomoda en una sola molécula de α-CD, quedando el grupo carboxílico
completamente fuera de la cavidad de la α-CD.
Se obtuvieron ordenamientos de las nanopartículas de oro y plata sobre las caras
preferenciales {00l} de los cristales de α-CD/1-octanotiol y α-CD/ácido octanoico,
respectivamente. La inmovilización de las nanopartículas se produce por el desplazamiento
parcial de la capa estabilizadora que originalmente les acompaña por grupos -SH, para el
caso de las nanopartículas de oro, y grupos -COO¯
, para las nanopartículas de plata. Estos
grupos funcionales de los huéspedes se localizan a la entrada de la cavidad de los complejos
de α-CD, esto acontece solamente cuando la cadena alquílica del huésped presenta 7 grupos
-CH2-.
Esta investigación constituye una contribución al ámbito de la química
supramolecular y nanoquímica, las cuales son fundamentales para el desarrollo de
aplicaciones biológicas electrónicas u otras
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