RESUMEN.

El trabajo realizado durante esta Tesis Doctoral se puede dividir en dos grandes bloques, en el primero se estudió el comportamiento de colorantes ya conocidos, como sensores frente a diferentes especies iónicas y neutras, de interés medioambiental, o biomoléculas. La mayor parte de estos estudios de selectividad se realizaron en disolventes orgánicos aunque también se ensayaron algunos de los colorantes incorporados en matrices poliméricas en agua. El segundo bloque está dedicado a la síntesis y caracterización de nuevos sistemas cromo-/fluorogénicos que pueden tener aplicación en el campo de los sensores químicos en un futuro próximo.
Así, dentro del primer bloque se estudiaron varias familias de colorantes funcionalizadas con heterociclos. Uno de estos sistemas esta basado en el empleo de sales de pirilio 2,4,6-trisustituidas como sensores moleculares para el reconocimiento óptico de especies aniónicas y nucleofílicas. Se sintetizaron también monómeros del tipo 2,6-difenil-4-(p-metacriloxi)fenil pirilio que se emplearon para preparar polímeros con diferentes grados de hidrofilia. El uso de estos materiales posibilita la detección de aniones como cianuro y carbonato en medio acuoso. Para lograr la selectividad por algún anión en específico se varía el pH del medio. En el caso del cianuro (a pH 11) se produce un ataque nucleofílico sobre el anillo de pirilio, provocando la apertura de este, acompañado de un cambio de color de amarillo a rojo. Igual cambio de color provoca la presencia de carbonato a pH 7.5, esta vez por el aumento de la concentración del anión hidroxilo en el interior de la membrana polimérica, que se produce al difundir el carbonato a través de ella. El hidroxilo también ataca al anillo de pirilio con la consecuente apertura del mismo.
Los derivados de pirilio 4-arilvinil-2,6-arilsustituidos se emplearon para la detección selectiva de aminas. Cuando a la disolución de colorante se le añade una amina primaria se forma la sal de piridino correspondiente, por el ataque nucleofílico del grupo amino sobre el anillo de pirilio. Se aprovechó el mayor carácter nucleofílico del grupo amino de una amina primaria con respecto al de un a-aminoácido para efectuar el reconocimiento de aminas biógenas en matrices alimenticias.
Las 4-(p-fenilamino)-2,6-difenilpiridinas, con el N del grupo amino sustituido con éteres corona, se estudiaron como sistemas dador-aceptor para el reconocimiento de especies iónicas. Estos receptores formaron dos tipos de complejos con cationes metálicos, uno al coordinar con la anilina (grupo dador) y otro al coordinar con la unidad de piridina (grupo aceptor). Los complejos formados presentaron colores distintos ya que los complejos de coordinación con la piridina absorben en la zona visible (son amarillos) mientras que los resultantes de la complejación con la anilina lo hacen en la zona UV (son incoloros). El ligando 10-[4-(2,6-difenilpiridin-4-il)-fenil]-10-aza-1,4-dioxa-7,13-ditia-ciclopentadecano (3b) forma, de una manera selectiva, un complejo incoloro con Hg(II) debido a que el ciclo que forma parte de esta molécula (10-aza-1,4-dioxa-7,13-ditiaciclopentadecano) interacciona selectivamente con este catión. Estas especies ligando:catión metálico forman compuestos ternarios con aniones, de diferentes colores dependiendo de la intensidad de la interacción. Estos cambios de color con aniones son poco selectivos aunque ciertos sistemas ligando-metal si que han dado respuesta selectiva a un cierto anión (como por ejemplo el caso del ligando 3b con el catión Pb2+ que ha servido para el reconocimiento selectivo del anión acetato). De todas maneras con todos los complejos se ha aplicado el análisis estadístico del comportamiento del conjunto de ligandos llegándose a determinar patrones de selectividad para ciertos aniones.
En el segundo bloque de esta Tesis se han sintetizado una serie de compuestos heterocíclicos con propiedades cromo-/fluorogénicas, la mayoría de ellos conteniendo un anillo de tiofeno en su estructura. Los bitiofenos funcionalizados con anillos macrocíclicos con heteroátomos como N, S y O pueden ser usados para la detección de cationes metálicos. Otra familia de compuestos que se ha sintetizado son los triheterociclos con el pirrol como anillo central N-sustituido por el p-aminobenceno. Este amino terminal puede servir para anclar grupos con capacidad para coordinar aniones como puedan ser ureas, tioureas, guanidinas, amidas y sales de amonio cuaternario. Por último se han sintetizado N-feniltiosemicarbazonas de 2'-tiofenos-5'-sustituidos. Estos heterociclos contienen agrupaciones N-H y C-H con capacidad para formar enlaces de hidrógeno con aniones, que están formando parte de la estructura del cromóforo. La mayoría de estos heterociclos no han sido sintetizados anteriormente, por lo que se realizó la caracterización espectroscópica de los mismos.