Diseño de sistemas pentafluorofenil-ciclometalados de PtII y PtIV. Estudio de sus propiedades

Esta Tesis Doctoral se centra en la síntesis, caracterización y estudios fotofísicos y computacionales de nuevas familias de compuestos de Pt(II) y Pt(IV), que contienen grupos ciclometalados y grupos pentafluorofenilo. El trabajo realizado durante este periodo se recoge en cuatro capítulos y una parte experimental. En el primer Capítulo se describe la preparación y caracterización (RMN, Rayos X y cálculos teóricos) de derivados mononucleares no emisivos de Pt(IV) [Pt(bzq)(C6F5)X2(L)] (X = Cl, I, Br; L = dmso, tht), que contienen un ligando ciclometalado bzq. Debido a nuestro interés en la preparación de sistemas de Pt(IV) luminiscentes, en el segundo capítulo se describe la síntesis de precursores adecuados de Pt(II) [Pt(C^N)(HC^N)(C6F5)] para la obtención de derivados luminiscentes homolépticos de Pt(IV) [Pt(C^N)2(C6F5)Cl], con dos ligandos ciclometalados, mediante reacciones de oxidación con PhICl2. Además, se estudia el efecto (tanto estructural como en las propiedades ópticas) de la sustitución del átomo de Cl- por grupos de campo fuerte (CN-, Mepy y pbe) en el derivado con C^N = pbt. Se recoge una completa caracterización (RMN y Rayos X) y el estudio de propiedades ópticas, con ayuda de cálculos teóricos DFT y TD-DFT, de todos los derivados. Además, se estudia la citotoxicidad y localización celular por microscopía de fluorescencia de algunos de los derivados de Pt(II) en dmso. En el tercer Capítulo, se describe la síntesis y caracterización de derivados luminiscentes de Pt(IV) [Pt(bzq)(C^N)(C6F5)Cl], obtenidos a partir de los precursores de Pt(II) [Pt(bzq)(HC^N)(C6F5)], que presentan emisiones más eficientes que los derivados homolépticos del Capítulo 2, detallándose la influencia del segundo ligando C^N en las propiedades ópticas (con apoyo de cálculos teóricos DFT y TD-DFT). En el último Capítulo se describe la síntesis y propiedades de los derivados luminiscentes de Pt(II) [Pt(bzq)(C6F5)(1-dppm)] y Pt(II)-Au(I) [Pt(bzq)(C6F5)(-dppm)AuCl]. Además, se evalúa su citotoxicidad frente a diferentes líneas celulares, así como la localización celular del derivado bimetálico. Por último, se describe brevemente la síntesis de derivados Ti-Au que se ha realizado durante la estancia en Brooklyn College - The City University of New York.This Thesis is focused on the synthesis, characterization, photophysical and computational studies of new Pt(II) and Pt(IV) compounds, containing cyclometalated and pentafluorophenyl groups. This work is divided in four chapters and an experimental part. In the first Chapter, it is described the synthesis of mononuclear non-emissive Pt(IV) derivatives [Pt(bzq)(C6F5)X2(L)] (X = Cl, I, Br; L = dmso, tht), containging one cycloclometalated bzq ligand. Due to our interest in luminescent Pt(IV) systems, the second Chapter is focused on the syntesis of appropiate pentafluorophenyl Pt(II) precursors, [Pt(C^N)(HC^N)(C6F5)] to obtain luminescent homoleptic Pt(IV) derivatives [Pt(C^N)2(C6F5)Cl], through oxidation reactions with PhICl2. The structural and emissive effects of Cl-/(CN-, Mepy, bpe) exhanges are evaluated in the complex with C^N = pbt. All the complexes are fully characterized (RMN and X-ray diffraction studies) and their optical properties are deeply studied with the aid of theoretical calculations. Besides, the cytotoxicity and cellular localization of some of the Pt(II) complexes in dmso are evaluated. The Chapter 3 describes the synthesis and characterization of heteroleptic Pt(IV) complexes [Pt(bzq)(C^N)(C6F5)Cl] with two different cyclometalated ligands, obtained through oxidation reactions of the Pt(II) precursors [Pt(bzq)(HC^N)(C6F5)], which display more efficient emission that the homoleptic Pt(IV) derivatives. The influence of the second C^N ligand on the optical properties (with the aid of DFT and TD-DFT theoretical calculations) of the Pt(IV) complexes are detailled in this Chapter. The last Chapter is focused on the synthesis and study of properties of luminescent monometallic Pt(II) [Pt(bzq)(C6F5)(1-dppm)] and bimetallic Pt(II)-Au(I) [Pt(bzq)(C6F5)(-dppm)AuCl] derivatives. Besides, the cytotoxicity of both complexes and the cellular localization of the bimetallic derivative are evaluated. Finally, a short description of the synthesis of bimetallic Ti-Au complexes carried out during the stay at Brooklyn College-The City University of New York is shown