El receptor linfocitario CD5 es una glicoproteína monomérica de membrana de 67KDa. Funcionalmente, es una molécula accesoria, implicada en la modulación de los procesos de activación y diferenciación mediados por el receptor antigénico en células T y B. Su región citoplasmática no contiene ninguna actividad catalítica intrínseca, pero en cambio presenta diversos motivos potenciales de fosforilación para serin/treonin y tirosincinasas, y otros motivos estructurales compatibles con una función señalizadora intracelular. Se ha demostrado que esta región se encuentra constitutivamente fosforilada por CKII en las serinas carboxiterminales S458, S459 y S461, y es rápidamente hiperfosforilada en residuos serina, treonina y/o tirosina tras la activación linfocitaria inducida por agentes tales como PMA, anti-CD3, o anti-CD5 mAbs. Creemos que los ciclos de fosforilación-defosforilación podrían estar implicados en la regulación de la actividad y la función de CD5. De acuerdo con esta hipótesis nos planteamos el estudio de los mecanismos de fosforilación implicados en la señalización intracelular de CD5:- Mediante la técnica del yeast two-hybrid y ensayos de co-precipitación, demostramos la existencia de una interacción específica entre la subunidad reguladora ? de CKII y la región C-terminal de CD5 donde se localizan las serinas antes mencionadas. - Utilizando PMA como estímulo, identificamos dos residuos treonina (T410 y T412) como responsables de la fosforilación in vivo de CD5 por la serin/treonincinasa PKC. Estudios funcionales posteriores demostraron que la integridad de T410 y T412 es crítica para la activación mediada por CD5 de la fosfolipasa C específica de fosfatidilcolina (PC-PLC) y para la inhibición por ésteres de forbol de la internalización de CD5 mediada por anticuerpo. - Tras la estimulación con mAb anti-CD3 o pervanadato, los residuos Y429 e Y463, y no Y378 e Y463, son dianas únicas para tirosinacinasas. Se obtuvieron los mismos resultados en ensayos de fosforilación in vitro utilizando productos recombinantes purificados de las tirosincinasas Lck y Fyn. El análisis de células Jurkat deficientes en Lck y CD3 demostró además que la tirosinfosforilación de CD5 requiere la actividad Lck. - Demostramos la fosforilación y posterior asociación de las proteínas adaptadoras c-Cbl y LAT a Grb2 vía CD5. Los niveles de fosforilación de c-Cbl vía CD5 son similares a los inducidos vía CD3 y no se afectan por la deleción de 2/3 C-terminales de la región citoplasmática de CD5. Por el contrario, la fosforilación de LAT (36-38 kDa) vía CD5 es muy débil comparada con la inducida vía CD3. - Demostramos que la asociación de una actividad serin/treonincinasa, anteriormente identificada en los inmunoprecipitados de CD5 es específica y se localiza en su región citoplasmática proximal a la membrana. Además, demostramos que los sitios diana para la cinasa se encuentran en esta región, así como a lo largo de toda la cola citoplasmática.En conclusión, CD5 tiene una región citoplasmática adaptada para transducir señales intracelulares y nuestros resultados demuestran que los procesos de fosforilación juegan un papel muy relevante en ello.1. La asociación de CKII? a CD5 apoya la fosforilación constitutiva de CD5 por esta cinasa, la cual es necesaria para la activación de la cascada enzimática PC-PLC/A-SMasa.2. La fosforilación inducible de CD5 por PKC sobre los residuos T410 y T412 es crítica para la regulación de aspectos funcionales de la molécula, como la activación de la cascada enzimática PC-PLC/A-SMasa y la internalización de la molécula. 3. La fosforilación inducible de CD5 por PTK únicamente sobre las tirosinas Y429 e Y463, invalida la funcionalidad de los motivos ITAM-like e ITIM-like presentes en CD5.4. CD5 activa una vía de señalización propia que incluye la tirosin-fosforilación de c-Cbl y LAT, la activación de una serin/treonincinasa todavía por identificar y su internalización mediada por clatrina.

Macrophages are key regulators of immune system connecting innate and specific immune responses. Macrophages proliferate in presence of their growth factor, M-CSF. The addition of bacterial lipopolysacharide, LPS, induces macrophage activation and stops their proliferation engaging a pro-inflammatory response. The activation of ERK MAPK is required for both macrophage proliferation and activation. However, different time-course of ERK activation is displayed. Proliferation is a process dependent on early and short ERK activation, whereas LPS addition delays and elongates ERK activation inducing an inflammatory response. Proliferating or activating responses are balanced by the extent and duration of ERK phosphorylation that is regulated by mitogen kinase phosphatase MKP1 (DUSP1). MKP1 is induced by both M-CSF and LPS and its kinetics of induction is correlated with those of inactivation of MAPKs. The induction of MKP-1 by M-CSF or LPS is mediated by PKC-epsilon.Our studies in primary cultures of murine bone marrow derived macrophages, show that MKP-1 expression by both M-CSF and LPS is dependent on activation of Raf-1 kinase, and its interaction with PKC Õ. The time-course of activation of ERK is correlated with that of Raf-1 and MEK-1/2. The use of specific inhibitors and RNA of interference, has shown that ERK activation during proliferation is dependent on Raf-1 activation, whereas in response to inflamatory stimuli such as LPS an alternative pathway to Raf-1 to direct the activation of these kinases. Inhibition of Raf-1 activity causes a growth arrest. The cell cycle blockage at G1 phase correlated with increased expression of cyclin-dependent kinase (Cdks) inhibitors, p21Waf1 and p27Kip1. On the other hand, no effects were observed during macrophage activation as assessed by pro-inflammatory cytokine expression and induction of nitric oxide synthase following LPS stimulation. In addition, the transcriptional induction of MKP-1 phosphatase by both M-CSF and LPS is independent of ERK and p38 activation, but dependent on JNK activation as assessed using inhibitors. In consequence to inactivation of MKP-1, an elongation of other MAPKs activity, ERK and p38, is observed. Macrophages constitutively express JNK1 and JNK2 isoforms, while no JNK3 is detected. JNK1 is the main isoform involved in JNK activity. Using single knock-out mice for jnk1 and jnk2 genes, we have demonstrated that MKP-1 induction is mediated by JNK1 isoform. Moreover, JNK1 is also required for biosynthesis of proinflammatory cytokines (TNF-alpha, IL-1beta and IL-6) and for induction of nitric oxide synthase. This requirement is independent on JNK1 function as regulator of MKP-1 induction, as shown using knock-out mice for this phosphatase. These data indicate that Raf-1 is critical in ERK MAPK activation during macrophage proliferation whereas its absence does not compromise macrophage activation. Furthermore, Raf-1 is involved in the expression of MKP-1 phosphatase implicated in MAPK deactivation, through interaction with PKC-epsilon isoform. In addition, MKP-1 phosphatase expression is also dependent on JNK activity suggesting a selfregulation of MAPKs through induction of phosphatases. From different JNK isoforms, JNK1 is involved both in the expression of MKP-1 phosphatase and displays a direct role in the LPS-dependent macrophage activation.

El curso clínico de la trombocitemia esencial (TE) se caracteriza por un elevado riesgo de aparición de complicaciones trombóticas, las cuales constituyen la principal causa de muerte en estos pacientes. Si bien la causa fundamental de la trombosis en esta enfermedad parece ser el aumento del número de plaquetas y sus alteraciones bioquímicas y funcionales, no existe una correlación clara entre estos factores y el desarrollo de trombosis. El objetivo de la presente tesis fue conocer el papel de la activación plaquetaria y leucocitaria en la trombosis de los pacientes con TE. Para ello, se determinó mediante citofluorometría el estado de activación plaquetaria y leucocitaria en 53 pacientes con TE (26 con historia de trombosis previa) y en otros tantos sujetos sanos de igual edad y sexo. Las determinaciones incluyeron la expresión de P-selectina en plaquetas (en condiciones basales y después del estímulo con ADP, trombina, ácido araquidónico [AA] o colágeno), los complejos plaqueta-neutrófilo y plaqueta-monocito, el CD11b en neutrófilos y monocitos y la expresión de factor tisular en los monocitos (FTm). Además, se investigaron el porcentaje de plaquetas reticuladas (PR), la resistencia adquirida a la proteína C activada (RAPCA), la expresión plaquetaria de factor tisular (FT) y las concentraciones plasmáticas de FT, factores de la coagulación, P-selectina soluble (sP-selectina), CD40 ligando soluble (sCD40L), antígeno del factor de von Willebrand (VWF:Ag), trombomodulina soluble (sTM), dímero D y fragmento 1+2 de la protrombina. Estos parámetros se correlacionaron también la presencia de la mutación V617F de JAK2 o su carga mutacional.En comparación con los controles, los pacientes con TE tenían una mayor expresión de P-selectina basal e inducida por trombina o AA, así como unos valores significativamente más elevados de complejos plaqueta-neutrófilo y plaqueta-monocito, expresión de CD11b en neutrófilos y expresión basal de FTm. La P-selectina basal e inducida por AA, el CD11b monocitario, la expresión de FTm inducida por lipopolisacárido, el porcentaje de PR, RAPCA y las concentraciones plasmáticas del factor V, factor VIII, VWF:Ag, sP-selectina y sCD40L se hallaron significativamente más elevadas en pacientes con historia de trombosis que en aquellos sin trombosis. En el estudio multivariado, el porcentaje de PR, la concentración de factor V y la presencia de RAPCA se asociaron independientemente con un aumento del riesgo de trombosis. Los pacientes con la mutación V617F de JAK2 tuvieron unos valores más elevados de P-selectina basal e inducida por AA que los pacientes sin esta condición. Finalmente, se objetivó un efecto dosis del porcentaje mutacional (>/- 12%), asociándose éste a una mayor concentración de FT, sP-selectina, sCD40L, FVW:Ag y menor de proteína S (PS).Estos resultados sugieren que la activación plaquetaria y monocitaria, así como la renovación plaquetaria, factor V y RAPCA pueden desempeñar un papel importante en la patogenia de la trombosis de los pacientes con TE, así como la posibilidad de la detección de pacientes con un mayor riesgo trombótico. La asociación entre la carga alélica de V617F con la disminución de PS o incremento de FT y de los marcadores solubles de activación plaquetaria y endotelial sugiere que dicha mutación podría promover un estado pretrombótico en la TE. EXTRACTO. Si bien la causa fundamental de la trombosis en la trombocitemia esencial (TE) parece ser el aumento del número de plaquetas y sus alteraciones bioquímicas y funcionales, no existe una correlación clara entre estos factores y el desarrollo de trombosis. Los resultados de la presente tesis doctoral sugieren que la activación plaquetaria y monocitaria, así como la renovación plaquetaria, factor V y la resistencia adquirida a la proteína C activada pueden desempeñar un papel importante en la patogenia de la trombosis de los pacientes con TE, así como la posibilidad de la detección de pacientes con un mayor riesgo trombótico. La asociación entre la carga alélica de V617F con la disminución de proteína S libre o incremento de factor tisular y de los marcadores solubles de activación plaquetaria y endotelial sugiere que dicha mutación podría promover un estado pretrombótico en la TE. PALABRAS CLAVE. Trombocitemia esencial, trombosis, activación plaquetaria, activación leucocitaria, coagulación, mutación V617F de JAK2. / "ROLE OF THE PLATELET AND LEUKOCYTE ACTIVATION IN THE PATHOGENESIS OF THE THROMBOSIS IN ESSENTIAL THROMBOCYTHEMIA", by EDUARDO ARELLANO RODRIGOTEXT:The mechanisms accounting for the increased risk of thrombosis in patients with essential thrombocythemia (ET) are not well known. The aim of the present thesis was to ascertain the role of platelet and leukocyte activation in the thrombosis of ET and its relationship with the JAK2 mutation.In 53 ET patients (26 with a history of thrombosis), platelet P-selectin (measured both at baseline and after stimulation with ADP, thrombin, arachidonic acid (AA), and collagen) and leukocyte CD11b expression, reticulated platelets (RP) percentage, platelet and monocyte tissue factor (mTF) expression, acquired activated protein C resistance (aAPCR), and plasma levels of tissue factor (TF), coagulation factors, soluble P-selectin (sP-selectin), soluble CD40 ligand (sCD40L), von Willebrand factor antigen (VWF:Ag), thrombomodulin, D-dimer and prothrombin fragment 1+2 were compared with those in matched healthy individuals and correlated with thrombosis occurrence and JAK2 mutational load. As compared with controls, ET patients had significantly higher values of baseline P-selectin and thrombin- and AA-induced platelet P-selectin expression, as well as higher platelet-neutrophil and platelet-monocyte complexes, neutrophil CD11b expression and baseline mTF expression. ET patients with thrombosis had significantly higher values for platelet P-selectin, monocyte CD11b, lipopolysaccharide-induced mTF expression and RP percentage, aAPCR, and levels of factors V and VIII, VWF:Ag, sP-selectin and sCD40L than patients without thrombosis and controls. At multivariate study, RP percentage, factor V levels, and aAPCR were independently associated with an increased risk of thrombosis. Patients with the JAK2 mutation showed higher baseline and AA-induced platelet P-selectin expression than those with wild-type allele. A mutant allele dosage effect ( 12 %) was observed for sP-selectin, sCD40L, TF, VWF:Ag and free protein S (PS) levels. These results support a role for platelet and monocyte activation, platelet turnover, factor V, and aAPCR in the thrombosis of ET, as well as their potential to identify patients at greater risk of thrombosis. The association between JAK2 V617F allele burden and either decreased free PS or increased TF and markers of platelet and endothelial activation could suggest that this mutation would promote an enhanced prethrombotic state in ET. EXTRACT. The mechanisms accounting for the increased risk of thrombosis in patients with essential thrombocythemia (ET) are not well known. The aim of the present thesis was to ascertain the role of platelet and leukocyte activation in the thrombosis of ET and its relationship with the JAK2 mutation. The results of the present thesis support a role for platelet and monocyte activation, platelet turnover, factor V, and aAPCR in the thrombosis of ET, as well as their potential to identify patients at greater risk of thrombosis. The association between JAK2 V617F allele burden and either decreased free PS or increased TF and markers of platelet and endothelial activation could suggest that this mutation would promote an enhanced prethrombotic state in ET. KEY WORDS. Essential thrombocythemia, thrombosis, platelet activation, leukocyte activation, coagulation, JAK2 V617F mutation.

Els sindecans s'uneixen a molècules d'adhesió cel·lular, factors de creixement i poden actuar com a correceptors, i d'aquesta manera poden modular la funció leucocitària. En la present tesi s'ha analitzat l'expressió de sindecans en cèl·lules T CD4 primàries humanes. Per l'esmentat estudi s'han produït anticossos monoclonals contra sindecà-2.S'ha demostrat que, en cèl·lules T CD4 humanes, l'estimulació cel·lular incrementa notablement la quantitat de sindecà-4, i de manera menys notòria també la de sindecà-2. L'expressió de sindecà-2 i sindecà-4 segueix diferents cinètiques d'inducció. Mentre que l'expressió de sindecà-4 és més ràpida i significant, la de sindecà-2 és més tardana i de vida més curta de manera que disminueix la seva expressió d'mRNA a dia 4 d'activació. Aquesta expressió de sindecà-2 i sindecà-4 és aparent tant a nivell d'mRNA com a nivell de proteïna. Els sindecans -2 i -4 s'expressen tant en cèl·lules T CD4 verges (CD45RA+) com en cèl·lules T CD4 memòria (CD45RA-). A nivell funcional, els sindecans -2 i -4 són capaços d'aturar l'activació de la cèl·lula T tant a nivell de proliferació com a nivell de producció de citocines. S'ha demostrat experimentalment que quan s'incuben limfòcits de sang perifèrica amb anticòs anti-sindecà-4 en una reacció limfocitària mixta, decreix la proliferació de les cèl·lules T, però aquest fenomen no s'ha observat al incubar les cèl·lules amb anticòs anti-sindecà-2. Tanmateix, l'entrecreuament de sindecà-2 o sindecà-4 en T CD4 mitjançant anticossos, bloqueja la proliferació cel·lular i redueix la producció de TNF de les cèl·lules T en presència de concentracions òptimes d'anticòs contra CD3. Aquests resultats suggereixen que sindecà-2 i sindecà-4 podrien actuar com a inhibidors de l'activació de la cèl·lula T. La disminució de la proliferació està causada per un bloqueig en el cicle cel·lular. L'entrecreuament de l'anticòs contra sindecà-2 amb les cèl·lules T en presència d'anticòs anti-CD3 causa també una inhibició de la producció de les citocines IL-2, IL-10, TNF i TGFbeta. De manera que es veuen compromesos els dos principals fenòmens que desencadenen l'activació de la cèl·lula T: la proliferació i la producció de citocines.Aquesta inhibició també s'ha observat en cèl·lules Jurkat que sobreexpressen sindecà-2.També s'ha investigat el paper que juguen les vies de senyalització de les MAPK en el control de l'expressió de sindecà-2 en cèl·lules T. S'ha demostrat que la producció de sindecà-2, però no la de sindecà-4, requereix la senyalització de la MAPK p38 alfa/beta en cèl·lules T CD4.D'altra banda, s'ha estudiat la senyalització induïda per sindecà-2 en cèl·lules T i s'ha observat que l'entrecreuament de les cèl·lules T CD4 amb anticòs anti-sindecà-2 promou la fosforilació d'una proteïna que presumptament correspon a la MAPK ERK5. La fosforilació d'aquesta proteïna podria estar directament relacionada amb la inhibició de la producció de IL-2 i per tant podria ser la via de senyalització mitjançant la qual sindecà-2 estaria exercint la seva acció inhibidora. / Syndecans bind cell adhesion molecules and growth factors and can act as correceptors, and in this way they can modulate leukocyte cell function. In the present thesis the expression of syndecans in primary human CD4 T cells has been analyzed. For this study monoclonal antibodies against syndecan-2 have been produced.We show that, the stimulation of human CD4 T cells increases the amount of syndecan-4 remarkably, and in a lower extent that of syndecan-2. Expression of syndecan-2 and -4 show different induction kinetics. Whereas syndecan-4 expression is fast and significant, that of syndecan-2 is more delayed and short-lived decreasing its mRNA expression at day 4. Both CD45RA+ naïve and CD45RA- memory CD4 T cells express syndecan-2 and -4 upon activation.When incubated with human peripheral blood lymphocytes in a mixed leukocyte reaction, anti-syndecan-4 but not anti-syndecan-2 antibodies, decreased T cell proliferation. However, cross-linking of cell-bound syndecan-2 or syndecan-4 via immobilized antibodies blocked proliferation and decreased TNF production of T cells in the presence of optimal levels of anti-CD3. These findings suggest that syndecan-2 and -4 acts as inhibitors of T cell activation. We also investigated the role that MAPK signaling pathways play in control of syndecan expression in T cells. We show that production of syndecan-2 but not syndecan-4 requires signaling via p38 MAP kinase alpha/beta in T CD4 cells. These studies provide evidence for the up-regulation of syndecan-2 and -4 in human primary CD4 T cells during in vitro activation and suggest an inhibitory role or these syndecans in CD4 T cells. We also investigated the signaling pathways induced by syndecan-2 in T cells. We show that the triggering of syndecan-2 with antibodies promotes the phosphorylation of ERK5 MAP kinase. The phosphorylation of this protein could be directly related to inhibition of IL-2 production and therefore could be the signaling pathway that syndecan-2 uses to exert its inhibitory action.

La activación glial es un proceso que se ha implicado en diversas patologías entre las que se incluyen diferentes enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer o la Esclerosis Lateral Amiotrófica. Esto se debe a que durante la activación glial se producen mediadores proinflamatorios, como la ciclooxigenasa (COX-2), el óxido nítrico (NO), factor de necrosis tumoral (TNF-alfa), la interleuquina-1 (IL-1) o la interleuquina-6 (IL-6), que presentan un potencial neurotóxico.El grupo de factores de transcripción C/EBPs (CCAAT/enhancer binding proteins) pertenecen a la familia bZIP y está compuesta por seis miembros. C/EBP-alfa, C/EBP-beta y C/EBP-delta participan en procesos como la proliferación y diferenciación celular o el control del metabolismo. Además, estos factores de transcripción se encuentran implicados en procesos inflamatorios como la respuesta de fase aguda o la activación de macrófagos, donde regulan la transcripción de muchos mediadores proinflamatorios, que se han relacionado con los efectos más neurotóxicos de la activación glial. En este trabajo se ha caracterizado la expresión de C/EBP-alfa, C/EBP-beta y C/EBP-delta en los astrocitos y la microglía en condiciones basales y también durante la activación glial. En primer lugar, C/EBP-alfa se expresa principalmente en la microglía y sus niveles disminuyen de forma tiempo y concentración dependiente cuando las células se tratan con lipopolisacárido (LPS) como estímulo proinflamatorio. Además del LPS, que es un agonista del receptor TLR4, la activación de los receptores TLR2, TLR3 y TLR9 también produce la disminución de este factor de transcripción.La síntesis de C/EBP-delta tiene lugar tanto en astrocitos como en microglía durante la activación glial in vitro, cuando estas células se tratan con LPS. Los agonistas de los receptores TLR2, TLR3 y TLR9 producen un aumento similar al producido por el LPS en las células microgliales. Dicho aumento está mediado por la actividad del enzima ERK1/2 y supone un incremento de la unión de C/EBP-delta al promotor de COX-2. En la microglía activada, C/EBP-delta forma dímeros con otros factores de transcripción como p65 (un componente de NF-kB) y C/EBP-beta.Por su parte, C/EBP-beta se encuentra presente de una forma mayoritaria en las células microgliales, aunque también se encuentra en menor cantidad en los astrocitos. El tratamiento con LPS supone el aumento tiempo y concentración dependiente de los niveles nucleares de C/EBP-beta gracias a la síntesis del novo. Este aumento está mediado por la enzima JNK. Para estudiar la funcián de C/EBP-beta en la activación glial se han generado clones de la línea microglial BV2 que sobreexpresan LIP, una isoforma de C/EBP-beta que actúa como un dominante negativo y se han utilizado ratones deficientes en C/EBP-beta. La inhibición de C/EBP-beta supone una atenuación en la producción del ARNm de los mediadores proinflamatorios NOS-II, COX-2 e IL-6 cuando las células gliales se activan, y también en la producción de NO cuando las células se tratan con LPS e IFN-gamma.Los resultados de este trabajo sugieren la implicación de C/EBP-alfa, C/EBP-beta y C/EBP-gamma en la regulación de la síntesis de diversos mediadores proinflamatorios, y su importancia en la parte más neurotóxica de la activación glial.

No description available.

La primera parte de la tesis se dedica al estudio del mecanismo de una reacción de activación C-H por un complejo de niobio. Se racionalizó el mecanismo de activación de enlaces C-H del benceno por el complejo TpMe2NbCH3(c-C3H5)(MeCCMe). El intermedio clave es un complejo inusual de 2-ciclopropeno. Conseguimos también racionalizar las selectividades obtenidas para la activación de varios alquilaromáticos por el complejo de niobio 2-ciclopropeno. También se investigó el papel del ligando alquino en estos complejos y su posible papel en procesos de migración de ligandos. En la segunda parte de la tesis, se investigaron las reacciones de acoplamiento cruzado con reactivos basados en silicio. Los resultados sugieren que la transmetalación es más fácil después de la disociación de la fosfina, o cuando un ligando bromuro está coordinado al paladio. El efecto beneficioso de la dibencilidenoacetona en el acoplamiento también fue aclarado. / The first part of the thesis is mainly devoted to the mechanism of a C-H activation reaction by a niobium complex. The mechanism of C-H bond activation of benzene by the TpMe2NbCH3-(c-C3H5)-(MeCCMe) complex was rationalized. The key intermediate is an unusual 2-cyclopropene complex. We rationalized the selectivities obtained for the activation of several alkylaromatics by the 2-cyclopropene niobium complex. The intriguing role of the alkyne ligand of the same complex, and its possible role in the migration processes, was investigated. In the second part of the thesis, we focused on the silicon based cross-coupling. The results suggest than the transmetalation is easier after phosphine dissociation, and in presence of the bromide ligand on the palladium. The beneficial effect of dibenzylideneacetone on the coupling was clarified.

En el contexto de desarrollar combustibles alternativos para transporte, en la presente tésis doctoral se describen métodos de activación fotocatalíticos que permiten la conversión de metano y etano en alcoholes por reacción directa con agua o la reducción de óxidos de carbono a C elemental o metano. / Sastre Calabuig, F. (2013). Activació d'hidrocarburs i òxids de carboni mitjançant fotocatàlisi [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31644 / TESIS

El treball de tesi s'emmarca dins del camp de la bioinorgànica, disciplina que estudia les propietats estructurals i de reactivitat dels centres actius dels enzims, servint-se de models síntètics de baix pes molecular per tal d'intentar reproduïr la reactivitat presentada per l'enzim i conèixer els mecanismes de reacció a nivell molecular que tenen lloc en els processos biològics.1 Més concretament el treball posa especial èmfasi en els processos d'activació d'oxigen molecular que tenen lloc en les metaloproteïnes de Coure del Tipus 3, com són l'hemocianina i la tirosinasa, ambdues presentant un complex dinuclear de Cu(I)) en el centre actiu de la forma reduïda, capaç d'activar l'O2 cap a espècies de tipus peròxid.2 Un altre camp d'interès ha estat l'estudi dels processos d'activació d'enllaços C-H no activats en hidrocarburs, tant per la seva importàcia a nivell industrial com per comprendre els mecanismes intrínsecs d'aquesta activació a través de metalls de trancisió.3,4 Durant el treball de tesi presentat s'ha desenvolupat la síntesi de nous complexes de Coure(I), Coure(II) y Cu(III) utilitzant lligands macrocíclics de tipus triaza i hexaaza, i s'han estudiat la seves propietats estructurals així com la seva reactivitat. La reacció dels lligands triazacíclics H32m, H2Me33m i H33m amb sals de coure(II) dóna lloc a una reacció de desproporció de Cu(II) per obtenir-se en quantitats equimolars un complex organometàl·lic de Cu(III) i un complex de Cu(I). La caracterizació estructural exhaustiva dels complexes del tipus aryl-Cu(III) evidencia la formació d'un enllaç organometàl·lic entre l'àtom de Cu(III) i el carboni més próxim de l'anell aromàtic del lligand. Aquesta reacció, a més de representar una nova forma de desproporció en la química del Cu, suposa l'activació d'un enllaç C-H aromàtic a temperatura ambient que, mitjançant l'estudi cinètic d'aquesta desproporció per espectroscòpia UV-Vis, dels càlcul de l'efecte cinètic isotòpic utilitzant el lligand deuterat en el C-H de l'anell, juntament amb el recolzament teòrics dels càlculs DFT per a la optimització de geometries d'intermedis de reacció, ens permeten proposar un mecanisme de reacció pel nostre sistema, on l'activació de l'enllaç C-H aromàtic transcorre per la formació d'un enllaç de tipus agòstic C-H ? Cu(II),5 seguit de la desprotonació del C-H aromàtic per acció d'una base i posterior transferència electrònica per obtenir el complex organometàlic de Cu(III) i el complex de de Cu(I). En quant a la reactivitat d'aquests complexes organometàl·lics aryl-Cu(III) s'ha observat que una base en medi aquós causa la inestabilitat d'aquests compostos, evolucionant cap a la inserció d'un àtom d'oxigen sobre la posició activada de l'anell aromàtic, per a donar lloc a un complex dinuclear de Cu(II) amb dos grups fenoxo actuant de pont entre els àtoms metàl·lics. La reacció transcorre per un intermedi colorejat, caracteritzat com el complex ayl-Cu(III) monodesprotonat en una de les seves amines benzíliques, els quals s'observen igualment en la reacció dels correponents complexos de Cu(I) amb oxigen molecular (O2). És en els nostres sistemes en els quals es descriu per primera vegada la participació d'intermedis organometàl·lics Cu(III)-C en processos d'hidroxilació aromàtica, tals com el desenvolupat per l'enzim tirosinasa o per alguns dels seus models químics de síntesi.6,7,8 S'han estudiat les propietats magnètiques dels quatre bis(fenoxo)complexes de Cu(II) descrits, obtenint-se uns acoplaments de tipus antiferromagnètic o ferromagnètic de diversa magnitud, depenent del solapament orbitalari a l'enllaç Cu-O, a través del qual es produeix el superintercanvi. Nous complexos de Cu(I) sintetitzats amb lligands hexaazamacrocíclics han estat estudiats, i posant especial èmfasi a la seva reactivitat respecta a l'activació d'oxigen molecular (O2). S'ha observat una reactivitat diferenciada segons la concentració de complex de Cu(I) utilitzada, de manera que a altes concentracions s'obté un carbonato complex tetranuclear de Cu(II) per fixació de CO2 atmosfèric, mentre que a baixes concentracions s'observa la hidroxilació aromàtica intramolecular d'un dels anells benzílics del lligand, reacció que presumiblement transcorre per atac electrofílic d'un peroxo complex intermedi sobre el sistema ? de l'anell.6Els resultats obtinguts en aquest treball ens mostren la facilitat per activar enllaços C-H aromàtics per metalls de transició de la primera sèrie (Cu, Ni) quan aquests estan suficientment pròxims a l'enllaç C-H, en unes condicions de reacció molt suaus (1atm., temperatura ambient). Els nous complexos organometàl·lics Aryl-Cu(III) són el producte d'una nova reacció de desproporció de Cu(II), així com un posició aromàtica activada que podria ser el punt de partida per l'estudi de funcionalització selectiva d'aquests grups aromàtics. / In the present thesis the synthesis of novel Cu(I), Cu(II) and Cu(III) complexes containing triaza and hexaaza macrocyclic ligands is described, as well as the study of their structural and reactivity properties. Ligands H32m, H2Me33m and H33m react with Cu(II) salts at room temperature in CH3CN to afford an organometallic Cu(III) complex and a Cu(I) complex in equimolar amounts, constituting a new disproportionation reaction for Cu(II). An exhaustive structural characterization of Aryl-Cu(III) complexes shows the formation of an organometallic between theCu(III) center and the carbon form the aromatic ring. This reaction represents a novel disproportionation in copper chemistry and moreover, evidenciates the activation of an aromatic C-H bond at room temperature. Throughout kinetic studies by UV-Vis spectroscopy, determination of the KIE value by using the corresponding deuterated ligand and theoretical calculations at DFT level for the optimization of intermediate geometries, we have proposed a mechanism for this disproportionation reaction: the aromatic C-H bond activation occurs through the formation of an agostic C-H ? Cu(II) interaction, followed by the deprotonation of the aromatic proton by the action of a base and final electron transfer to obtain the Cu(III) and Cu(I) final complexes. The organometallic Cu(III) synthesized are stable in protic media, but react with aqueous base to afford the insertion of an oxygen atom at the C-Cu(III) bond and finally obtain a dinuclear Cu(II) complex where two phenoxo groups are bridging between the metal centers. The reaction undergoes through the formation of a colored intermediate characterized as an Aryl-Cu(III) complex deprotonated in one of the benzylic amines. These intermediates are also observed in the reaction of the corresponding Cu(I) complexes with molecular oxygen (O2). The intermediacy of organometallic aryl-Cu(III) in aromatic hydroxylation processes such as the reactivity displayed by tyrosinase or some synthetic model systems, is first described in the present work. Magnetic properties for the four bis(phenoxo)Cu(II) complexes have alse been investigated. Different magnetic couplings are observed yielding ferromagnetic and antiferromagnetic behavior of variable magnitudes, depending on orbital overlapping on the Cu-O bond, through which the superexchange occurs. Novel Cu(I) complexes containing the hexaazamacrocyclic ligand H33+33m have been studied, with special attention on the reactivity towards the O2 activation. It has been observed a differential reactivity depending on the concentration of Cu(I) complex: if high Cu(I) concentration are used the product obtained consists on a tetranuclear carbonato complex by atmospheric CO2 fixation, while if low concentrations are used the intramolecular aromatic hydroxylation is observed, reaction that is proposed to undergo through an electrophilic attack of the peroxo group to the ? system of the aromatic ring.

· S'ha preparat i caracteritzat una família de complexos de Cu(III) contenint lligands triazamacrocíclics, estudiant-se les seves propietats estructurals, espectroscòpiques i redox. Aquesta àmplia família de complexos tenen un gran interès perquè permeten descriure les propietats dels complexos de Cu en un estat d'oxidació poc habitual i a més ens han permès mesurar de manera quantitativa l'efecte Meyerstein.· Una nova família de complexos de Cu(I) amb els lligands triazamacrocíclics es sintetitzada i caracteritzada per tècniques espectroscòpiques i estructurals, demostrant que aquests complexos presenten diferents estructures a l'estat sòlid i en dissolució. Així doncs, mentre que en dissolució es demostra per RMN que es tracta d'una espècie monomèrica, la determinació estructural per difracció de raigs X d'aquests complexos de Cu(I), ens confirma la formació d'espècies polimèriques. Per altra banda, s'ha estudiat la seva reactivitat; a) la seva implicació en la formació de lligands deuterats mitjançant l'intercanvi H/D en condicions suaus i b) la formació de complexos bisfenoxo a partir de la reactivitat entre els corresponents complexos de Cu(I) i oxigen molecular. De la mateixa manera, s'ha preparat el corresponent anàleg de Ag(I) en estat sòlid, obtenint la formació d'un polímer de Ag(I), el qual presenta a l'estat sòlid una estructura en forma de ziga-zaga, diferent a l'estructura del polímer de Cu(I), que és lineal.· S'ha determinat i proposat el mecanisme que té lloc en l'activació de l'enllaç C-H i posterior reacció de transferència per tal d'estabilitzar els productes finals mitjançant una reacció de desproporció. El seguiment de la reacció té lloc mitjançant tècniques espectroscòpiques com UV-vis. Dit seguiment, ens permet determinar les diferents influències electròniques sobre la reacció de formació dels complexos organometàl·lics de Cu(III). A més a més, el seguiment de la reacció a baixa temperatura ens permet determinar espectroscòpica i teòricament la formació d'un intermedi de Cu(II), i mitjançant la determinació dels paràmetres cinètics i termodinàmics es proposa un mecanisme de reacció. Posteriorment, s'ha assajat la reactivitat d'una sal de Cu(II) amb un lligand macrocíclic que conté un grup metil en el carboni orientat cap al centre del macrocicle, implicant la formació d'un intermedi agòstic. De la determinació estructural d'aquest intermedi de CuII i del lligand protonat, s'extreuen una sèrie de conclusions molt interessants, com són la demostració estructural de l'activació de l'enllaç C-C en la primera etapa de formació i de manera anàloga poder comparar-ho amb els sistemes macrocíclics HL2-HL6, demostrant la possible formació d'un intermedi agòstic, on es produeix l'activació de l'enllaç C-H. Aquesta similitud estaria d'acord amb els sistemes HL2-HL6, els quals espectroscòpica i teòricament s'havia detectat la presència d'un intermedi de característiques similars. Degut a l'acidesa d'aquest protó, i gràcies a la presència d'una base com és el propi lligand, aquest podia ésser extret donant lloc a la formació dels corresponents organometàl·lics de Cu(III). Dita estructura també representa un dels pocs exemples d'un organometàl·lic de CuII, un estat d'oxidació poc conegut dins d'aquest camp.· S'ha descrit la reactivitat dels nous complexos organometàl·lics de Cu(III), els quals sota medi pròtic i en condicions àcides o neutres són espècies totalment estables, però en condicions bàsiques o reductores aquestes espècies reaccionen donant lloc a la formació de noves espècies de tipus bisfenoxo, on el Cu es troba en estat d'oxidació +2. S'han caracteritzat mitjançant difracció de RX, on es s'observa l'entorn químic del Cu, la geometria del complex bisfenoxo i l'hidroxilació de l'anell aromàtic.· Finalment, s'ha descrit per primera vegada la síntesi i caracterització d'uns nous complexos organometàl·lics de Ni. Aquests són sintetitzats en base als càlculs teòrics realitzats sobre els nostres sistemes macrocíclics. Per aquests complexos hem investigat l'efecte del metall, canviant el coure per altres metalls de la primera sèrie de transició (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) i de la segona sèrie de transició (Ru, Rh, Pd, Ag). Els resultats demostren que el Ni(II), és el metall que presenta una major capacitat de l'activació de l'enllaç C-H en aquests sistemes aromàtics. Aquests compostos s'oxiden lentament cap a complexos de Ni(III). Per altra banda, l'addició d'una sal de clor sobre una solució d'un complex de Ni(II) permet aïllar el corresponent complex de Ni(III), caracteritzat per ressonància de spin electrònic / · A family of Cu(III) complexes containing triaza macrocyclic ligands has been described and their structural, spectroscopic and redox properties thoroughly investigated. This family is of interest because it allows studying the properties of Cu complexes in the very unusual oxidation state III and furthermore it allows measuring the so called Meyerstein effect in a quantitative manner.· A new family of Cu(I) complexes containing triaza macrocyclic ligands has been synthesized and characterized both in the solid state and in solution by spectroscopic and structural techniques. NMR spectroscopy demonstrates that the complexes adopt monomeric structures in solution. However, X-ray diffraction analyses demonstrate a polymeric nature in the solid state. On the other hand, the reactivity of these complexes in H/D exchange reactions has been studied, demonstrating that these systems are capable of activating the C-H bond of the aromatic ring in deuterated acetone. On the other hand, the Cu(I) complexes are capable of activating O2, leading to intramolecular aromatic hydroxylation, thus generates complexes with the general formula [(CuII2(m-OLi)2]2+. Finally, we have prepared the corresponding Ag(I) compound. X ray analysis shows that the complex adopts a lineal zigzag polymeric structure.· We propose the mechanism for the activation C-H bond by a Cu(II) complex, coupled to a disproportionation reaction. The monitoring of this reaction has been performed at room and at low temperatures, determinating the different electronic influences of the ligand on the organometallic Cu(III) formation reaction. The monitoring at low temperatures allows to observe and spectroscopically characterize a Cu(II) intermediate. Determination of the kinetic and thermodynamic parameters leads us to propose a mechanism for the reaction. By replacing the H with a Me group, we have crystallography characterized the first example of a Cu(II) C-C agostic intermediate. This specie bears spectroscopic resemblance with the Cu(II) species formed in the aromatic C-H bond activation, and thus we propose it to be the analogous Cu(II) intermediate.Both Cu(I) and Cu(III) complexes are known in organocopper chemistry, but a stable Cu(II) complex is seldom reported. Furthermore, this specie constitutes the second example of a Cu(II) organometallic compound reported in the literature.· We have studied the reactivity of organocopper(III) complexes under different conditions to synthesize new bisphenoxo Cu(II) complexes. These bisphenoxo complexes have been characterized by X-ray diffraction.· A new family of Ni(II) complexes containing triaza macrocyclic ligands have been described and their structural and spectroscopic properties thoroughly investigated. In this case, the C-H bond activation is proposed to occur via acid-base reaction. Moreover, a theoretical study of the activation of the C-H bond in aromatic systems by several transition metals has been carried out. For these specific ligands we have investigated the effect of the metal, changing the copper ion by other first (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) and second transition series metals (Ru, Rh, Pd, Ag). The results demonstrate that the Ni(II) is the ion that presents the highest capacity for activating the C-H bond in the aromatic system of the ligand. On the other hand, the addition of a chloride salt to the Ni(II) complex solution allows the formation of a new and extremely rare organometallic Ni(III) complex.