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Resumen:
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El uso de metalacarboranos en la síntesis de compuestos aril-cobaltobis(dicarballuro) ha despertado un nuevo tema de interés y de estudio en el grupo de
Síntesi Inorgànica i Catàlisi del ICMAB-CSIC. Los metalacarboranos presentan
diversas aplicaciones innovadoras como la BNCT (Boron Neutron Capture Therapy),
el tratamiento de aguas residuales, actividades catalíticas, como agentes dopantes
en membranas poliméricas conductoras, y como integrantes en sensores
potenciométricos, entre otros.
El principal objetivo de este trabajo de investigación ha consistido en
desarrollar un método de acoplamiento B–C sobre el anión sándwich [3,3’-Co-(1,2-C2B9H11)2]- para la formación de nuevos derivados aril-cobalto-bis(dicarballuro); éstos
se han sintetizado por su posible capacidad fotoactiva.
Este acoplamiento transcurre mediante una reacción de sustitución electrófila
aromática (SEAr) sobre el anillo aromático o desde la óptica del metalacarborano,
mediante una sustitución nucleófila inducida electrofilicamente (EINS). Dicha reacción
requiere el uso de un ácido de Lewis como catalizador. El hecho que se haya utilizado
AlCl3 como catalizador, hace que la reacción que se desarrolla en este trabajo
recuerde de alguna manera a una reacción de Friedel-Crafts, pese a que la reacción
está dirigida a la formación de un enlace B–C mediado por un ácido de Lewis.
El principal problema de las reacciones de Friedel-Crafts es la elevada cantidad
de areno que se precisa para llevar a cabo la reacción, debido a que el disolvente
empleado puede actuar como fuente de electrófilos. El procedimiento empleado en
nuestro caso utiliza el mesitileno como disolvente, el cual posee un gran impedimento
estérico y un alto punto de ebullición. De esta manera, se puede realizar esta reacción
utilizando entre 1.5 y 10 equivalentes de areno respecto al cobalto-bis(dicarballuro) sin
que el disolvente actúe como reactivo.
Se han estudiado y optimizado las condiciones experimentales para que el
método sintético que genera el enlace B–C sea lo más universal posible para cualquier
tipo de anillo aromático. Se han probado una gran diversidad de anillos aromáticos,
desde anillos aromáticos fuertemente activados a los más desactivados, así como
anillos aromáticos heterocíclicos.
Finalmente, las condiciones de síntesis extraídas de este estudio son muy
satisfactorias para los anillos activados probados y para los anillos débilmente
desactivados. En cambio, para los arenos fuertemente desactivados, los rendimientos
de la reacción han sido bajos. Por otro lado, las pruebas realizadas sobre los anillos
heterocíclicos no han sido exitosas y no se ha producido el acoplamiento B–C. |