RESUMEN

	La fotoqu’mica supramolecular es una herramienta muy utilizada para controlar la selectividad, la reactividad y el avance de las reacciones qu’micas. Con ella se aprovecha la estructura tridimensional del anfitri—n para canalizar la conformaci—n de los estados excitados de los sustratos que intervienen en la reacci—n. En la literatura, se encuentran numerosos casos de fotorreacciones catalizadas por supramolŽculas como zeolitas, ciclodextrinas, micelas, etc. No obstante, los ejemplos con biomolŽculas son escasos.
	En este contexto, el objetivo principal de la presente tesis ha sido estudiar reacciones fotoqu’micas cl‡sicas en el seno de biomolŽculas ya que, en general, Žstas han demostrado presentar ciertas ventajas respecto a las supramolŽculas abi—ticas. As’ pues, las biomolŽculas pueden proporcionar una interacci—n muy estrecha con el sustrato, cosa que se refleja en una mejora importante de la selectividad y del rendimiento de la reacci—n. Esto puede tambiŽn notarse a nivel de estereoselectividad, debido al car‡cter quiral de los sitios de uni—n. Estas caracter’sticas son dif’ciles de encontrar en compuestos abi—ticos a causa de la complejidad que conlleva su dise–o.
	Aprovechando la experiencia de nuestro grupo, se han escogido las albœminas sŽricas como anfitriones bi—ticos. Esta elecci—n se ha basado en dos propiedades claves de dichas biomolŽculas: (i) son prote’nas transportadoras que actœan como veh’culo de una amplia variedad de sustancias end—genas y ex—genas; (ii) poseen generalmente dos sitios de uni—n diferenciados: el sitio I (donde los sustratos se unen mayoritariamente a travŽs de interacciones hidrof—bicas) y el sitio II (en el cual las interacciones predominantes son de tipo electrost‡tico y por puente de hidr—geno).
	La reorganizaci—n de foto-Fries fue la primera reacci—n modelo abordada. Concretamente, se dedic— una atenci—n especial a la influencia que podr’a tener el sitio de uni—n y la clase de albœmina (HSA, BSA o RSA) sobre el resultado de la reacci—n (rendimientos cu‡nticos y qu’micos). Con este fin, se consideraron como sustratos el succinato y el glutarato del 4-metoxi-1-naftilo e hidr—geno (1a y 1b) as’ como el acetato de 4-metoxi-1-naftilo (1c) por su posible interacci—n espec’fica con la albœmina en los sitios II y I, respectivamente. Estudios cinŽticos preliminares demostraron que el compuesto 1a era inestable en tamp—n fosfato debido a una hidr—lisis catalizada intramolecularmente. A pesar de que se daba cierta estabilizaci—n en presencia de prote’na, este compuesto se descart— y se consider— s—lo el sustrato 1b para los posteriores estudios. As’ pues, se determin— que los complejos sustrato@prote’na ten’an una estequiometr’a de 1:1 para ambos compuestos (1b y 1c) con las tres prote’nas. Adem‡s, en el caso de la HSA y de la BSA, estudios de desplazamiento con sondas fluorescentes confirmaron que 1b y 1c interaccionaban con el sitio II y I, respectivamente. Existe, no obstante, una diferencia marcada para la RSA donde ambos sustratos desplazan indistintamente las sondas correspondientes al sitio I y II. Finalmente, la espectroscop’a UV-Vis y el an‡lisis por HPLC demostraron que los rendimientos de formaci—n de los fotoproductos (2b y 2c) dependen del sitio de interacci—n y tambiŽn de la clase de albœmina utilizada. As’ pues, la reacci—n era m‡s eficiente para el sitio II (sustrato 1b) que para el I (sustrato 1c) y para la BSA que para la HSA. En el caso particular de la RSA, se determinaron unos rendimientos similares en los dos compuestos, apuntando hacia la presencia de un solo sitio de uni—n en esta prote’na o de sitios con propiedades muy semejantes, tal como se postula en la literatura.
	En la segunda parte, se estudiaron algunos derivados de avobenzona (AB, un filtro solar ampliamente utilizado) sustitu’dos en la posici—n ? de los carbonilos con un bromo (BrAB), un grupo metilo (MeAB) o un propilo (PrAB). Al no existir datos sobre las propiedades fotof’sicas y fotoqu’micas de la BrAB, inicialmente se realiz— un estudio completo de caracterizaci—n de Žsta. Las medidas de absorbancia, y fosforescencia junto a la caracterizaci—n por RMN demostraron que la BrAB, como los otros derivados MeAB y PrAB, s—lo existe bajo su forma ?-dicet—nica. Adem‡s, mediante fot—lisis de destello l‡ser se observ— la formaci—n del radical de la AB, que proced’a de la fotodeshalogenaci—n de la BrAB. La transici—n triplete-triplete no se detect— a 295 K en disoluci—n, pero se obtuvo en experimentos a baja temperatura (77 K). La fot—lisis en estado estacionario dio lugar a la formaci—n de una mezcla compleja de fotoproductos, entre ellos la AB. Seguidamente se estudi— el efecto de la interacci—n de los tres derivados de AB con HSA sobre sus estados excitados. As’ pues, en presencia de prote’na se detect—, a 295 K, la absorci—n transitoria correspondiente al triplete de BrAB; se observ— tambiŽn un aumento del tiempo de vida del estado triplete de la MeAB y la PrAB. Estos resultados reflejan el efecto protector de la cavidad proteica frente al ataque por ox’geno y frente al proceso de auto-desactivaci—n de los sustratos; adem‡s tambiŽn reflejan el entorno confinado proporcionado por la albœmina que, en el caso de la BrAB, alcanza a mimetizar la matriz r’gida obtenida a baja temperatura. En cuanto a fotorreacci—n, se estudi— la fragmentaci—n de Norrish tipo II de la PrAB que daba lugar a la formaci—n de AB. As’, se determin— que la reacci—n es m‡s lenta en presencia de albœmina, tal y como lo demuestra el rendimiento cu‡ntico,que es 2.8 veces menor (?R= 1.4 ? 10-2 y 3.9 ? 10-2 en presencia de HSA y en acetonitrilo, respectivamente). Estos datos se correlacionan con el aumento del tiempo de vida del estado triplete de la PrAB complejado con la HSA. As’, la conformaci—n necesaria para el proceso intramolecular de abstracci—n del hidr—geno en ? por el carbonilo (reacci—n de Norrish II) parece estar desfavorecida en la cavidad proteica.
	Por œltimo, se estudi— la fotoelectrociclaci—n [6¹] de la N-metildifenilamina (A). Este tipo de reacciones son de suma importancia para aplicaciones como la s’ntesis de productos naturales, fotocromismo, dispositivos moleculares y actinometr’a. La reacci—n, en el caso particular de A, tiene lugar a travŽs de un mecanismo complejo que involucra su estado triplete (3A). A partir de Žste se produce un cierre adiab‡tico del anillo para formar el triplete del N-metildihidrocarbazol (3B) el cual decae a su estado fundamental (B), que posteriormente es oxidado por el ox’geno del medio para dar el N-metilcarbazol (C) con un rendimiento casi cuantitativo. As’ pues, el ox’geno juega un papel doble: por un lado desfavorece la reacci—n porque desactiva el estado triplete de la amina (3A), a partir de la cual se desencadena todo el proceso pero, por otro, dicho ox’geno es requerido como oxidante en el œltimo paso. Las cinŽticas de fotorreacci—n, determinadas mediante medidas de absorbancia y de fluorescencia, demostraron que los rendimientos cu‡nticos eran mayores en presencia de albœmina. El estudio de los intermedios de reacci—n por fot—lisis de destello l‡ser reafirm— el efecto matriz aportado por la prote’na, ya que las especies observadas ten’an un tiempo de vida mayor en presencia de la biomolŽcula. En este sentido, se centr— la atenci—n en la se–al del estado fundamental de B ya que proporcionaba informaci—n sobre la interacci—n sustrato@prote’na (acerca de la estequiometr’a del complejo y del sitio de uni—n) as’ como sobre la eficiencia del proceso de ciclaci—n. La fotociclaci—n, pues, se maximiz— en el microentorno proporcionado por el sitio I de la HSA y la BSA. Tanto la determinaci—n de los rendimientos cu‡nticos como la detecci—n de las especies transitorias demostraron que la encapsulaci—n en la prote’na aportaba un control sutil de los niveles de ox’geno; de esta manera se pudo alcanzar el l’mite superior en el rendimiento cu‡ntico, impuesto por el cruce intersistemas hacia el estado excitado triplete de la amina (3A).