Esta tesis se centra en la síntesis de epóxidos enantiopuros utilizando derivados de la D-fructosa como catalizadores. Por ello se ha desarrollado una síntesis eficiente del diéster de Shi (4,5-Di-O-acetil-1,2-O-isopropilideno--D-eritro-2,3-hexadiulo-2,6-piranosa) en la que se han tenido en cuenta aspectos como la selectividad, eficiencia, coste y sostenibilidad de los reactivos usados. Un cambio en el método de purificación permitió aislar el dihidrato derivado del diéster de Shi (no descrito anteriormente). Se optimizaron las condiciones de epoxidación usando ambos catalizadores, y éstos fueron posteriormente ensayados en la epoxidación asimétrica de un conjunto de alquenos no funcionalizados obteniendo altas actividades catalíticas y enantioselectividades. Finalmente, estudios de marcaje isotópico permitieron identificar y entender los mecanismos de estereoinducción implicados. / In this thesis we focus on the synthesis of enantiopure epoxides using D-fructose derivatives as catalysts. A practical synthesis of the previously reported Shi’s diester catalyst (4,5-Di-O-acetyl-1,2-O-isopropylidene-D-erythro--2,3-hexadiulo-2,6-pyrano-se) was developed. Synthetic aspects such as selectivity, efficiency, cost and environmental issues of the reagents were taken into account. Optimisation of the work-up allowed for the isolation of its dihydrate derivative (no described previously). The epoxidation conditions using both D-fructose derivatives (diester and its hydrate) were optimised. Both catalysts were subsequently assayed in the asymmetric epoxidation of an array of unfunctionalised alkenes obtaining high activities and enantioselectivities. Finally, labelling experiments provided a sound understanding of the stereoinduction processes.

La conversión de la energía solar en combustibles limpios como el H2 o el MeOH representa uno de los candidatos más prometedores para la sustitución de fuentes de energía basadas en combustibles fósiles. Las celdas solares electroquímicas requieren un catalizador en el ánodo que lleve a cabo eficazmente la oxidación de agua a oxígeno. El trabajo de tesis presentado consiste en un estudio detallado de catalizadores mononucleares de Ru que desempeñan dicha labor y un análisis exhaustivo de las rutas moleculares implicadas en el proceso. Nuestros resultados demuestran que existe un conjunto de complejos con ligandos puente oxo y pasos de reacción que han sido inadvertidos hasta la fecha, más allá del mecanismo propuesto actualmente aceptado.Cabe destacar que la oxidación de los complejos mononucleares produce su paulatina transformación en complejos dinucleares, que funcionan como catalizadores robustos para la oxidación del agua. / Conversion of solar energy into clean fuels like H2 or MeOH represents one of the most promissory candidates in order to replace carbon-based energy resources. The development of a commercially available photoelectrochemical cell for water splitting requires an efficient catalyst on the anode to carry out the oxidation of water to dioxygen. This thesis focuses in the study of mononuclear Ru water oxidation catalysts with a special emphasis in the molecular pathways occurring during the catalytic process. We have achieved strong evidences showing that the current accepted mechanistic proposal is incomplete, thus the oxidation of mononuclear complexes produces a large set of strongly correlated oxo bridge Ru complexes that have remained unnoticed until now. It is worth noting the gradual formation of rugged oxo bridge dinuclearRu water oxidation catalysts from the oxidation of the initial mononuclear complexes.

El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de metodologías analíticas rápidas basadas en técnicas espectrofotométricas moleculares y análisis de datos multivariantes. Estas metodologías se han aplicado para la resolución de dos problemas analíticos relacionados con los aceites vegetales como materias primas. Uno de ellos es la evaluación de las posibilidades que ofrecen los aceites vegetales como precursores de pre-polímeros. Se ha demostrado que la espectroscopía de infrarrojo combinada con tratamiento de datos de segundo orden es una herramienta útil para llevar a cabo el análisis cuantitativo de reacciones poliméricas modelo en las cuales intervienen aceites vegetales como reactivos iniciales. El segundo es el control de calidad del biodiesel. Se han desarrollado dos métodos basados en análisis por inyección secuencial con detección UV-visible y tratamiento de datos de segundo orden para llevar a cabo la determinación de parámetros de interés para la caracterización del fuel. / L'objectiu principal d'aquesta tesi és el desenvolupament de metodologies analítiques ràpides basades en tècniques espectrofotomètriques moleculars i anàlisi de dades multivariants. Aquestes metodologies s'han aplicat a la resolució de dos problemes analítics relacionats amb els olis vegetals com a matèries primes. Un d'ells és l'avaluació de les possibilitats que ofereixen aquests olis com a precursors de pre-polímers. S'ha demostrat que la espectroscopia d'infraroig combinada amb el tractament de dades de segon ordre és una eina útil per dur a terme l'anàlisi quantitatiu de reaccions polimèriques model en les quals intervenen olis vegetals com a reactius inicials. El segon és el control de qualitat del biodiesel. S'han desenvolupat dos mètodes basats en l'anàlisi per injecció seqüencial amb detecció UV-visible i tractament de dades de segon ordre per dur a terme la determinació de paràmetres d'interès per a la caracterització del fuel. / The main objective of this thesis is the development of fast analytical methodologies based on molecular spectrophotometric techniques and multivariate data analysis. These methodologies have been applied to the resolution of two analytical problems related to the vegetable oils as raw materials. One of them is the evaluation of the possibilities that modified vegetable oils offer as precursors of pre-polymers. It has been demonstrated that infrared spectroscopy combined with second-order data treatment is a powerful tool to carry out the quantitative analysis of model polymer reactions of interest to obtain vegetable oil-thermosetting materials. The other one is the quality control of biodiesel. Two methods based on sequential injection analysis with UV-visible detection and second-order data treatment have been developed to determine the specific parameters of interest for the characterization of the fuel.

Durante los últimos años, en nuestro grupo de investigación se han desarrollado reacciones de activación de alquinos catalizadas por metales de transición. Uno de los objetivos de esta tesis ha sido el desarrollo de nuevos catalizadores quirales para realizar una ciclación [4+2] intramolecular de aril eninos, obteniéndose un sistema catalítico de Au(I) capaz de formar el producto ciclado con un exceso enantiomerico del 88%. Los otros capítulos de este manuscrito tratan de la aplicación de reacciones catalizadas por Au(I) en la síntesis de productos naturales: las (-)-englerinas A y B, compuestos naturales que presentan una potente actividad biológica contra el cáncer de riñón y la schisanwilsonena A, un terpeno dotado de una actividad antiviral contra la hepatitis B. / Over the last years, our research group reported several methodologies dealing with the activation of alkynes using gold as a catalyst. One of the objectives of this Thesis was the development of a new catalytic system for the intramolecular [4+2] cycloaddition of aryl enynes. After screening of different ligands and several optimizations, up to 88% ee could be obtained by using a bulky chiral gold phosphite. The two other chapters of this Thesis are dealing with the synthesis of natural products involving a gold-catalyzed transformation as a key step in the synthesis. The total synthesis of (-)-englerins A and B is reported and a study towards the synthesis of Schisanwilsonene A is also described.

Natural fibers have been used recently as reinforcement of polymer-matrix based composites. The present thesis examines the mechanical properties of high density polyethylene (HDPE) composite reinforced with sisal fiber, at different percentages of coupling agent. It extends the study of matrix-fiber’s interfacial shear strength (IFSS). Firstly, a standard modelization by Kelly-Tyson method is done. Later on, a deeper study of sisal fiber at nanometric level is carried out using microscope techniques such as atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) to sort out the real surface roughness of the sisal fiber inside the composite. Fiberglass has been used to compare with. According to the obtained results, a fractal roughness model is proposed for sisal fibers and extrapolated to all natural fibers, which do not have a circular cross section. Moreover, the fractal model is introduced in the standard KT model. Finally, the interfacial shear strength (IFSS) of the composite from the classical model is compared with the one from proposed model / Las fibras naturales han sido usadas en un tiempo reciente para el refuerzo de polímeros. La presente tesis estudia las características mecánicas del compuesto polietileno de alta densidad (HDPE) con fibra de sisal, con diferentes porcentajes de agente de acoplamiento. Profundiza en el cálculo de la tensión de la interfase matriz-fibra (IFSS). Una vez realizado el cálculo estándar mediante la modelización de Kelly-Tyson (KT), se adentra al estudio de la fibra de sisal a nivel nanométrico, mediante microscopio de fuerzas atómicas (AFM), microscopio de electrónico de transmisión (TEM) y microscopio electrónico de barrido (SEM) y descubre la rugosidad superficial de la fibra. Se comparan la fibra natural con la fibra de vidrio, dentro y fuera del compuesto, para finalmente proponer un modelo fractal acorde con la rugosidad observada en la fibra natural. Se realiza una generalización de la ecuación de KT bajo el principio de la fractalidad superficial de la fibra y se compara el resultado de IFSS obtenido mediante el estudio clásico de KT y la nueva expresión generalizada

El uso de compuestos de paladio(II) para catalizar reacciones de copolimerización de monóxido de carbono y olefinas así como otros tipos de reacciones de formación de enlaces C-C muestra un creciente interés, prueba de ello es el importante numero de publicaciones realizadas en estos últimos años.En catálisis una de las mayores causas de baja productividad es la degradación del catalizador a especies menos activas. Por este motivo se dedican constantemente esfuerzos al diseño de ligandos capaces de estabilizar al catalizador evitando así su degradación. Así por ejemplo, en la reacción de copolimerización de monóxido de carbono y etileno se ha demostrado que modificando los ligandos difosfina 1,2-di(fenilfosfino)etano (dppe) y 1,3-di(fenilfosfino)propano (dppp) mediante la introducción de grupos o-metoxi en los anillos fenilo se observa un aumento importante en la productividad del catalizador. El estudio del efecto causado por la introducción de grupos ometoxi ha sido y es objeto de numerosas publicaciones científicas. En gran parte de ellas se sugiere que el aumento de la productividad es debido a factores tanto estéricos como electrónicos, si bien resulta difícil establecer cual de ellos contribuye en mayor medida.En la primera parte de la tesis se estudia el efecto positivo, en términos de productividad y peso molecular promedio del copolímero obtenido, debido a la introducción de los grupos o-metoxi en los grupos fenilo de los ligandos difosfina dppe y dppp en la reacción de copolimerización de monóxido de carbono y etileno desde un punto de vista catalítico y mecanístico.La segunda parte de la tesis se centra en la exploración de rutas sintéticas sostenibles para la obtención de nuevos ligandos fosfina sulfonato, en la síntesis de nuevos complejos catiónicos, aniónicos y neutros de paladio(II) y de su aplicación en la reacción de copolimerización no alternada de monóxido de carbono y etileno además de en la reacción de formación de enlaces C-C Suzuki-Miyaura.Con la finalidad de conseguir estos objetivos: 1) se han sintetizado nuevos ligandos y nuevos complejos neutros, cationicos y aniónicos de paladio; 2) se han desarrollaron rutas sintéticas alternativas para: 2.1) introducir los grupos ometoxi en los ligandos difosfina dppe y dppp; 2.2) sintetizar nuevos ligandos fosfina sulfonato; 3) se han realizado experimentos catalíticos en diferentes medios de reacción; 4) se han llevado a cabo experimentos de RMN de alta presión.En el capitulo 1 se recoge la literatura básica además de los avances más recientes en la reacciones de copolimerización alternada y no alternada de monóxido de carbono y etileno y en la reacción de formación de enlaces C-C de Suzuki-Miyarura.En el capitulo 2 se discute el efecto de los grupos o-metoxi introducidos en los ligandos difosfina dppe y dppp aplicados en la reacción de copolimerización alternada de monóxido de carbono y etileno. Para ello, se ha usado una ruta sintética alternativa para la obtención de los ligandos difosfina, 1,2-bis(di(2-metoxifenil)fosfino)etano (o-MeO-dppe) y 1,3-bis(di(2-metoxifenil)fosfino)propano (o-MeO-dppp). Estos dos ligandos y sus correspondientes ligandos difosfina (no sustituidos) dppe y dppp se han utilizado en la síntesis de complejos neutros y catiónicos de paladio(II). Estos complejos de paladio se han aplicado para estudiar su comportamiento como precursores catalíticos en la reacción de copolimerización de monóxido de carbono y etileno. Los complejos de paladio sintetizados se ha usado también en la realización de experimentos de RMN de alta presión tanto in situ como operando, estos experimentos nos han facilitado importante información sobre la productividad, la longitud de la cadena polimérica, los intermedios y los "resting states" de la reacción objeto de estudio. Se ha demostrado que los precursores catalíticos de paladio estabilizados con los ligandos difosfina o-MeO-dppe y o-MeO-dppp son más activos y dan lugar a copolímeros de mayor peso molecular que los precatalizadores estabilizados por los ligandos dppe y dppp. Se ha publicado que el uso de 2,2,2-trifluoetanol (TFE) como medio de reacción tiene como consecuencia un aumento de la productividad y de la longitud de la cadena polimérica, en nuestro caso este aumento se ha observado solamente en los precursores catalíticos estabilizados con los ligandos dppe y dppp, mientras que el los precursores catalíticos estabilizados con los ligandos modificados sufrían una disminución en su actividad. Este hecho se ha atribuido a la formación de una red de enlaces de hidrógeno con las moléculas del disolvente (TFE), produciéndose así la congestión del centro metálico y por consiguiente una disminución de la velocidad de propagación.Los estudios mecanísticos han revelado que la cinética de la reacción estudiada se ve afectada por la presencia de lo grupos o-metoxi, se ha visto que la inserción migratoria de las especies paladio(alquil)(CO) limitan la etapa de carbonilación de los beta-quelatos haciendo que el proceso global de copolimerización sea independiente de la presión de monóxido de carbono en el rango de presiones estudiadas (5-30 bar). Las especies paladio(alquil)(CO) responsables de la limitación de la etapa de carbonilación han sido interceptadas y caracterizadas in situ por primera vez.En el capitulo 3, se ha comparado el efecto que el aumento de la rigidez del ligando tiene en la reacción de copolimerización de monóxido de carbono y etileno. Las difosfinas objeto de estudio han sido la rac-2,4-bis(di(2-metoxifenil)fosfino)pentano (o-MeO-bdpp) y la 6,7-bis(di(2-metoxfenil)fosfinil-2,2,4,4-tetra(di-2-metoxifenil)-2l4,4l4-difosfoniumbiciclo[3.1.1]heptano-bis(PF6)(o-MeO-PCP)(PF6)2). Para ello se ha llevado a cabo la síntesis de la nueva difosfina o-MeO-bdpp a través de la ruta sintética descrita en el capitulo 2. Este nuevo ligando se ha utilizado en la síntesis de los complejos neutros [PdCl2(PxP)] y [Pd(OAc)2(P-P)]. Estos complejos de neutros de paladio(II) estabilizados por ambos ligandos difosfina se aplicaron como precursores catalíticos en la reacción de copolimerización de monóxido de carbono y etileno usando como medios de reacción, metanol en el caso de los precursores [Pd(OAc)2(P-P)] o una mezcla de acido acético y agua en el caso de los complejos [PdCl2(P-P)].Los datos obtenidos han revelado que los precursores catalíticos estabilizados por el ligando menos rígido o-MeO-bdpp daban lugar a la producción de copolímeros de mayor peso molecular. Esto resultados se han interpretado en términos de "chain transfer" concluyéndose que esta mayor velocidad de "chain transfer" es debido a las propiedades estéricas y electrónicas del ligando más rígido (o-MeO-PCP)(PF6)2.El capitulo 4 se discuten la síntesis de nuevos ligandos fosfina sulfonato, de nuevos complejos aniónicos y neutros de paladio(II) y su aplicación en la reacción de copolimerización no alternada de monóxido de carbono y etileno además de en al reacción de Suzuki-Miyaura. Los ligandos fosfina sulfonato 2-{bis(o-metoxifenil)fosfino}etanosulfonato (a) y 3-{bis(ometoxifenil)fosfino}propanosulfonato (b) se han preparado a través de unanueva ruta sintética.En al sección 4.1 se han comparado el ligando a y el ligando más rígido 2-{bis(o-metoxifenil)fosfino}bencenosulfonato (c) desde un punto de vista mecanístico y catalítico, para ello se han sintetizado complejos de paladio(II) con ambos ligandos (a y c) y se han aplicado en la reacción de copolimerización no alternada de monóxido de carbono y etileno. Además, con el objetivo de obtener información del poco conoció mecanismo de esta reacción se han llevado a cabo experimentos de RMN de alta presión.De las reacciones catalíticas se ha concluido que el efecto de la rigidez del ligando es importante en este tipo de reacción catalítica, los resultados muestran que con el ligando menos rígido a se obtienen copolímeros de bajo peso molecular debido a una mayor velocidad de "chain transfer", en cuanto a la productividad los precursores catalíticos estabilizados con el ligando más rígido c se mostraron mucho más activos que los estabilizados con a.Los experimentos de RMN de alta presión han evidenciado en ambos casos que las especies beta-quelato son el "resting state" de esta reacción de copolimerización no alternada de monóxido de carbono y etileno catalizada por complejos neutros de Pd(P-O).En la sección 4.2, se han usado con éxito los nuevos ligandos sintetizados a y b en la reacción de Suzuki-Miyaura utilizando como medio de reacción agua y usando tecnología de microondas. Los resultados obtenidos muestran que estos ligandos en combinación con una fuente de paladio son activos en el "cross-coupling" de arilcloruros y arilbromuros con ácidos borónicos. / The interest in the palladium(II)-catalysed copolymerisation reaction of carbon monoxide and ethene as well as other reactions involving the formation of the C-C bond is increasing because of the possibilities of application in synthesis of new products and materials. This interest is reflected in the large number of reports published in recent years.Since catalyst degradation to inactive species, is the major cause of the low productivity, considerable research effort is being made to design diphosphine ligands that can prevent them from degrading. Many papers have shown that the introduction of an o-methoxy substituent on the P-aryl rings of the diphosphine enhances the productivity in comparison with the unsubstituted ligands. It has been suggested that both steric and electronic factors are responsible for the positive effect of the o-methoxy groups on catalyst activity.This thesis focuses on elucidating the effect of the o-methoxy group introduced on the P-aryl rings of the diphosphine ligands in the copolymerization reaction of carbon monoxide and ethene from a catalytic and a mechanistic point of view.In the second part, the thesis focuses on the synthesis of new phosphine sulfonated ligands for the less well known reaction of non-alternating copolymerisation of CO and ethene and the applications of the later ligands in the Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction in aqueous media.To achieve these objectives, new ligands and neutral, cationic as well as anionic palladium complexes have been synthesised. New alternative synthetic protocols have been developed to: 1) introduce the -OMe group on the P-aryl rings of known and new diphosphine ligands, 2) synthesise new phosphine sulfonated ligands.Catalytic reactions are carried out in different media as well as high pressure NMR experiments in an attempt to better understand the beneficial effect of omethoxy groups and the less well known mechanism of the non-alternating copolymerisation of CO and ethene.Chapter 1 covers the basic literature and most recent development in the alternating copolymerisation of carbon monoxide and ethene, non-alternating copolymerisation of carbon monoxide and ethene and Suzuki-Miyaura crosscoupling >reaction.Chapter 2 discusses the effect of the o-methoxy group on the alternating copolymerisation reaction of carbon monoxide and ethene. Diphosphine ligands 1,2-bis(di(2-methoxyphenyl)phosphino)ethane,1,3-bis(di(2-methoxyphenyl)phosphino)propane are synthesised by an alternative synthetic protocol. Both ligands and their phenyl counterparts for comparative purpose, are used to synthesise neutral and cationic palladium(II) complexes. The complexes are used to catalyse the CO-ethene copolymerisation reaction in either protic or aprotic solvents. In situ and operando high-pressure NMR experiments provide valuable information on catalysis resting states and intermediates. In addition, important steps in the CO/ethene copolymerisation reaction are studied by in situ high-pressure NMR spectroscopy, which helps rationalise the effect of the o-methoxy group.In Chapter 3, the new diphosphine (o-MeO-bdpp) rac-2,4-bis(di(2-methoxyphenyl)phosphino)pentane is synthesised. This ligand is used to synthesise new neutral palladium(II) complexes. The ligand and complexes are fully characterised in solution by multinuclear NMR spectroscopy. This C2-bridged ligand is compared with the C3-bridged ligand and the more rigid ligand bis-cationic diphosphonium-diphosphine 6,7-di(di-2-methoxyphenyl)phosphinyl-2,2,4,4-tetra(di-2-methoxyphenyl)-2l4,4l4-diphosphoniumbicyclo[3.1.1]heptanebis(PF6) (o-MeO-PCP)(PF6)2) in the copolymerisation of CO with ethene in different reaction media in order to compare the effect of backbone rigidity.Chaper 4 deals with the synthesis of new phosphine sulfonated ligands. The ligands are prepared through a new and sustainable synthetic route and used to synthesise new palladium(II) anionic complexes. The later anionic complexes are used in the less well known non-alternating copolymerisation reaction of carbon monoxide and ethene and compared with other phosphine sulfonate ligands that have been applied in this kind of catalysis. In addition, high pressure NMR experiments are carried out in order to go further into the mechanism of this polymerisation reaction.Furthermore, taking advantage of the fact that the new phosphine sulfonated ligands are both water-soluble and air stable, they are successfully applied in palladium-catalysed Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions in neat water in conjunction with microwave heating.

Aquesta tesi està dedicada a la modelització de l’adsorció de polioxometal•lats (POMs) en superfícies metàl•liques. A partir de dades estructures publicades, es plantegen diversos models que, mitjançant metodologies tant quàntiques com clàssiques, pretenen simular l’adsorció de [α-SiW12O40]4- sobre superfícies de plata. Primer s’aconsegueix reproduir el mode d’adsorció i paràmetres estructurals, així com informació espectroscòpica del sistema. Per tal de poder descriure correctament l’estructura electrònica cal introduirmolècules de solvent explícites (aigua) i els contraions (K+ i Cs+) al model. Un cop inclosos, s’aconsegueix reproduir la reduccióespontàniament del POM. En una tercera etapa es realitza un estudi comparatiu dePOMsisoestructurals de diferent càrrega i metall, que posen de manifest la necessitat d’optimitzar els sistemes incloent solvent i contraions per tal de descriure correctament les tendències esperades. Finalment, es planteja una modificació de l’estratègia dissenyada per estudiar sistemes altament carregats sobre nanopartícules d’or. / This Thesis is devoted to model the adsorption of Polyoxometalates (POMs) on metallic surfaces. From the structural determination of these composite materials, we propose different models in which the combination of both quantum and classical methodologies, we intent to describe the adsorption of [α-SiW12O40]4- on silver surfaces. Adsorption mode and structural parameters are successfully reproduced, and the spectroscopic data as well. In order to correctly describe the electronic structure, it is compulsory to include explicit water molecules (water) and counterions (K+ and Cs+) in the model. After including the environment, it is possible to reproduce the spontaneous reduction of the POM. Using this strategy a comparative study of metal and charge effects in the adsorption is done. For high charged systems becomes necessary to finally optimise the structure considering the environment for a better description of the adsorption. The latest part of the Thesis is dedicated to the adsorption on gold nanoparticles.

Aquesta tesis doctoral està dividida en dues parts. La primera part de la tesi inclou el disseny, la síntesi i caracterització d’una sèrie de receptors trimèrics de porfirines així com l’estudi de la formació de complexes d’inclusió amb ful•lerens (C60, C70, C84, Sc3N@C80), nanotubs de carboni (CNT) i bucky onions. L’objectiu principal d’aquest primer bloc és la preparació de receptors de porfirines capaços de formar, de manera selectiva o preferent, complexos d’inclusió amb ful•lerens grans (>C84) així com carbon nano onions (CNOs) i nanotubs de carboni (CNT). En la segona part de la tesi, es detalla la síntesi i estudi de un monòmer piramidal amb estructura central de CTV quiral connectada a llargues cadenes alquíliques a través d’enllaços d’urea. L’objectiu principal d’aquest segon bloc és la preparació d’un monòmer de CTV capaç d’ampliar tal quiralitat del monòmer a l’estructura supramolecular. Per tal de promoure aquest comportament, els monòmers van ser previstos de urees que degut a la seva habilitat per establir ponts d’hidrogen d’especificitat i direccionalitat alta promourien la formació d’una hèlix macroscòpica. / Esta tesis doctoral está dividida en dos partes. La primera parte de la tesis incluye el diseño, síntesis y caracterización de una serie de receptores trimericos de porfirinas así como el estudio de la formación de complejos de inclusión con fulerenos (C60, C70, C84, Sc3N@C80), nanotubos de carbono (CNT) y bucky onions. El objetivo principal de este primer bloque es la preparación de los receptores de porfirinas capaces de formar de manera selectiva o preferente, complejos de inclusión con fulerenos grandes (>C84) así como carbon nano onions (CNOs) y nanotubos de carbono (CNT). En la segunda parte de la tesi se detalla la síntesis y estudio de un monómero piramidal con estructura central de CTV quiral conectada a largas cadenas alquílicas a través de enlaces tipo urea. El objetivo principal de este segundo bloque es la preparación de un monómero capaz de ampliar tal quiralidad a la estructura supramolecular. Para promover tal comportamiento, los monómeros son provistos de ureas que debido a su habilidad para establecer puentes de hidrogeno de alta especificidad y direcctionalidad promoverian la formación de una hélice macroscópica. / This thesis is divided in two different parts. The first part includes the design, synthesis and characterization of a series of porphyrin trimeric receptors as well as the study of the inclusion complex formation with fullerenes (C60, C70, C84, Sc3N@C80), carbon nanotubes (CNT) and bucky onions. The main objective of this first bloc is the preparation of porphyrin-based receptors able to selectively encapsulate big fullerenes (>C84) as well as carbon nano onions (CNOs) and carbonnanotubes (CNT). The second part of the thesis deals with the synthesis and studies of a chiral pyramidic monomer bearing a CTV central core connected to long alkyl chains through urea type linkers. The objective of this second block would be the preparation of a CTV-monomer able to transfer the chirality from the CTV central core to the supramolecular column. To promote such behavior, the monomers are provided with urea moieties that due to their high specificity and directionality would promote de formation of the macroscopic helix.

A new technology for Cr(VI) and divalent metal ions removal based on metal sorption onto exhausted coffee waste has been developed. Physical and chemical characterization of exhausted coffee waste was explored as well as the role of structural and non structural compounds of the waste in metal ions sorption. Kinetics of Cr(VI) sorption from binary mixtures containing different Cr(VI) and Cu(II) molar ratios were carried out in a batch reactor. A synergistic effect of Cu(II) in Cr(VI) reduction and sorption was found. From the kinetic sets of data a kinetic model taking into account Cr(VI) reduction/sorption, reduced Cr(III) sorption and Cu(II)synergistic effect on sorption was developed. The model described quite accurately the overall process of Cr(VI) removal. Biosorption by coffee wastes followed by precipitation resulted to be an efficient and low cost technology to remove Cr(VI) and divalent metals from synthetic and industrial effluents from metal finishing industries / S'ha desenvolupat una tecnologia nova per a l'eliminació de Cr(VI) i metalls divalents basada en l'adsorció dels metalls en residus de marro de café. Es va dur a terme la caracterització físicoquímica del marro de café i es va investigar el paper dels components estructurals i no estructurals en l'adsorció de metalls. Emprant un tanc agitat es va estudiar la cinètica d'adsorció de Cr(VI) de mescles binàries de Cr(VI)-Cu(II) amb diferents relacions molars d'ambdos metalls. Es va trobar un efecte sinèrgic del coure sobre l'adsorció i la reducció de Cr(VI). Un model basat en la reducció/adsorció de Cr(VI), adsorció del Cr(III) format i l'efecte sinèrgic del coure va ser desenvolupat. El model va descriure adequadament el procés. La bioadsorció seguida de precipitació va resultar ser una tecnologia eficaç i de baix cost per eliminar Cr(VI) i metalls divalents d'aigües sintètiques i efluents d’indústries de tractament de superfícies

Aquesta tesi es basa en un tipus de dispositius fotovoltaics, les cel•les solars sensitivitzades amb colorant. Des de fa un parell de dècades, l’estudi d’aquests dispositius ha anat en augment i actualment ja s’han publicat resultats amb més d’un 13% d’eficiència. S’estudien els diferents components d’aquest dispositiuis, la seva funció i totes les reaccions i fenòmens físics que hi tenen lloc. S’explica com es prepara aquest tipus de dispositius i com es caracteritzen. Finalment, hi ha un recull de 6 articles publicats i entre ells es diferencien pel tipus de colorant utilitzat: porfirines, ftalocianines, colorants orgànics que tenen una estructura anomenada dadora-acceptora amb un pont tipus π entremig i complexes de ruteni. / This thesis is based on a type of photovoltaic devices; the dye sensitized solar cells (DSCs). In the last two decades, the study of these devices has been increased and currently results with over 13% efficiency have been published. The first chapter discusses the various components of this kind of device, its function and its components. It is also explained how these cells work and all the reactions and physical phenomena that take place. The second chapter explains how to prepare these devices and how are characterized. And the third, fourth, fifth and sixth chapters are based on diverse articles published and the difference between them is the kind of dye. In chapter 3, the dyes used are porphyrins, chapter 4 is based on phthalocyanines, chapter 5 is centred on organic dyes that have a structure called donor-acceptor with a π-bridge type in between and chapter 6 studies two ruthenium complexes.