El primer capítulo de esta Tesis trata del diseño de imanes quirales basados en cianuros bimetálicos. Se presenta la síntesis y caracterización de diez análogos del azul de Prusia del tipo Ni3Fe2 y Cu3Fe2 obtenidos con los ligandos trans-chxn, trans-(1S,2S)-chxn, trans-(1R,2R)-chxn y cis-chxn (chxn = ciclohexano-1,2-diamina): [Ni(trans-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (1), [Ni(cis-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (2), [Ni(trans-(1S,2S)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (3), [Ni(trans-(1R,2R)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (4), [Cu(cis-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·7H2O (5), [Cu(trans-(1S,2S)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·4.5H2O (6), [Cu(trans-(1R,2R)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·4.5H2O (7), [Cu(cis-chxn)]3[Fe(CN)6]2·6H2O (8), [Cu(trans-(1S,2S)-chxn)]3[Fe(CN)6]2·nH2O (9) y [Cu(trans-(1R,2R)-chxn)]3[Fe(CN)6]2·nH2O (10). Los productos (1)-(4) y (8)-(10) exhiben orden ferromagnético de largo alcance. Las estructuras de los compuestos (1), (3), (4) y (8), bidimensionales, confirman que el ligando voluminoso chxn da lugar a distancias interlaminares grandes y modula el comportamiento magnético global estabilizando la fase ferromagnética.El estudio magnético detallado de los compuestos trans de NiIIFeIII, tanto en muestras policristalinas como en monocristales orientados, ha puesto de manifiesto la importancia de la anisotropía magnética en la dinámica lenta de los dominios en la fase ordenada.En los sistemas de CuIIFeIII, el control estequiométrico del entorno de coordinación del cobre ha permitido obtener compuestos con orden magnético. El empleo de los precursores bisdiamino [Cu(L)2]2+ (L = cis-chxn, trans-(1S,2S)-chxn y trans-(1R,2R)-chxn) dio lugar a los compuestos monodimensionales (5)-(7), cuyo comportamiento es prácticamente paramagnético. El empleo de los precursores diamino [Cu(L)]2+ permitió obtener los compuestos (8)-(10), que se ordenan ferromagnéticamente. (8) es el primer ferromagneto de CuIIFeIII caracterizado estructuralmente del que hay constancia.Por otra parte, el compuesto (5) parece experimentar una transición estructural a bajas temperaturas, detectada por las medidas de Mössbauer.Finalmente, el empleo de los ligandos quirales trans-(1S,2S)-chxn y trans-(1R,2R)-chxn ha dado lugar a los imanes quirales (3), (4), (9) y (10). La quiralidad se ha confirmado mediante RX y dicroísmo circular.El segundo capítulo de la Tesis trata del diseño de agentes de contraste para imagen por resonancia magnética (IRM). Se presenta la síntesis y la caracterización de cuatro complejos de gadolinio tipo DOTA y TETA sustituidos con radicales libres nitronil e imino aminoxilo ((8), (9), (12) y (13)) y de sus precursores ((2)-(7), (10) y (11)).Los compuestos se caracterizaron mediante espectroscopia IR, RMN, absorción electrónica y ESI-MS. Además, se realizaron medidas magnéticas y EPR de los complejos de Gd3+. Éstos presentan un comportamiento quasi paramagnético, con débiles interacciones intermoleculares antiferromagéticas a muy bajas temperaturas, aunque no se descarta la existencia de interacciones metal-radical.La caracterización de los compuestos de Gd3+ se completó con un estudio relaxométrico preliminar. Se realizaron medidas de relaxividad en función del campo (perfiles NMRD), del pH y de la temperatura. Éstas apuntan a que los productos (8) y (9) podrían ser buenos agentes de contraste para IRM. Sus relaxividades son superiores a las de otros complejos de gadolinio actualmente utilizados en la práctica médica como el [Gd-DOTA(H2O)]- (Dotarem®), [Gd-DTPA(H2O)]2- (Magnevist®) y [Gd-DTPA-BMA (H2O)] (Omniscan®). La sustitución de uno de los brazos del DOTA y el TETA por un sintón electrónicamente activo (un radical nitronil o imino aminoxilo) aumenta el espín electrónico de estos sistemas, lo que se espera contribuya de manera positiva a la relaxividad.La relaxividad del derivado de ciclam (9) a pH 5 /5.5 es significativamente mayor que la del derivado de ciclen (8).Por otra parte, las medidas de relaxividad en función de la temperatura indican que el intercambio protónico no es limitante en ninguno de los complejos estudiados.Por último, la relaxividad de los dos compuestos es muy sensible al pH, característica que ayuda a diferenciar por IRM partes de un tejido que presentan diferente pH como consecuencia de una patología. / The first chapter of this Thesis deals with the design of chiral magnets based on bimetallic cyanides. The synthesis and characterization of ten Prussian blue analogues of Ni3Fe2 and Cu3Fe2 type obtained from trans-chxn, trans-(1S,2S)-chxn, trans-(1R,2R)-chxn and cis-chxn (chxn = cyclohexane-1,2-diamine) is given. These are compounds [Ni(trans-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (1), [Ni(cis-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (2), [Ni(trans-(1S,2S)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (3), [Ni(trans-(1R,2R)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·2H2O (4), [Cu(cis-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·7H2O (5), [Cu(trans-(1S,2S)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·4.5H2O (6), [Cu(trans-(1R,2R)-chxn)2]3[Fe(CN)6]2·4.5H2O (7), [Cu(cis-chxn)]3[Fe(CN)6]2·6H2O (8), [Cu(trans-(1S,2S)-chxn)]3[Fe(CN)6]2·nH2O (9) and [Cu(trans-(1R,2R)-chxn)]3[Fe(CN)6]2·nH2O (10).Products (1)-(4) and (8)-(10) exhibit long rage ferromagnetic order. A magnetic study of compounds (1), (2) and (3) performed both on polycrystalline samples and oriented single crystals has shown that magnetic anisotropy plays an important role in domain dynamics.Stoichiometric control of the coordination sphere of copper in CuIIFeIII systems has enabled the preparation of compounds with long range magnetic order. (8) is the first structurally characterized CuIIFeIII ferromagnet to date.Finally, compounds (3), (4), (9) and (10) are chiral magnets. Chirality has been confirmed by X Rays and circular dichroism.The second chapter of this Thesis deals with the design of contrast agents for magnetic resonance imaginery (MRI). It shows the synthesis and characterization of four DOTA-like and TETA-like gadolinium complexes substituted with nitronyl and imino nitroxide free radicals ((8), (9), (12) and (13)).These complexes and their precursors have been characterized by IR, NMR, electronic absorption and ESI-MS. Magnetic measurements and EPR have been also performed, pointing to a quasi paramagnetic behaviour.A preliminary relaxometric study of Gd3+ complexes indicates that products (8) and (9) could be suitable MRI contrast agents. Their relaxivities are higher than those of currently used contrast agents such as [Gd-DOTA(H2O)]- (Dotarem®), [Gd-DTPA(H2O)]2- (Magnevist®) or [Gd-DTPA-BMA (H2O)] (Omniscan®). Moreover, their relaxivities are highly pH-dependent. This feature might prove to be useful for differentiating between healthy and damaged parts of a tissue.

El diseño y preparación de moléculas sensoras de cationes, aniones o moléculas neutras constituye un atractivo reto dentro de la Química Supramolecular. Una molécula sensora es capaz de reconocer al sustrato para la que ha sido diseñada y está encargada de poner de manifiesto, de alguna manera, que este reconocimiento ha tenido lugar mediante la modificación de una propiedad fisico-química medible macroscópicamente. En el presente trabajo se han desarrollado quince nuevas moléculas sensoras en las que la variación en la emisión de fluorescencia es utilizada como indicador en la detección de determinados cationes y aniones.Todas estas moléculas están basadas en una subunidad de bifenilo, sustituido en las posiciones 4,4' con grupos -NO2 ó -N(CH3)2 (tetrametilbencidina). En las posiciones 2,2' se sitúan los grupos encargados del reconocimiento y éstos pueden ser azacoronandos o cadenas etilen-poliamínicas (podandos).Se trata, pues, de una tesis multidisciplinar, puesto que engloba tanto la síntesis y caracterización de las moléculas sensoras, como los estudios (fotofísicos, electoquímicos, determinación de estequiometrías de los complejos formados y cálculo de las constantes de complejación) del eficiente comportamiento de éstas en el reconocimiento de diferentes cationes alcalinos, alcalinotérreos, de metales de transición y de post-transición. También se han realizado estudios de detección de aniones (F-, Cl-, Br-, HSO4-, H2PO4-, NO3-), obteniéndose excelentes resultados, concretamente en el caso del anión fluoruro.Para todas las moléculas se ha encontrado una gran dependencia entre el ángulo diedro de los anillos de bifenilo y la emisión de fluorescencia en dicha molécula. Así una mayor perpendicularidad entre los mismos, genera un fuerte amortiguamiento en la intensidad de emisión. Se ha llevado a cabo un estudio de la capacidad de algunos compuestos nitroderivados previamente sintetizados como transportadores de picratos de diferentes cationes alcalinos y alcalinotérreos a través de membrana clorofórmica.Finalmente se ha estudiado la posibilidad de regular electroquímicamente la afinidad hacia determinados cationes en algunas moléculas nitroderivadas de bifenilo. En este sentido, se ha llegado a la conclusión que es factible tomar o ceder a voluntad cationes de metales tóxicos como Zn2+ y Cd2+ mediante un control en la diferencia de potencial entre dos electrodos. / Design and preparation of sensor molecules for cations, anions or neutral molecules has always been an attractive challenge in Supramolecular Chemistry.A sensor molecule is a molecule which is able to recognise a defined substrate and is due to report, somehow, that this recognition has been occurred by means of a change in a physic or chemical property, which can be macroscopically measured.In this thesis, fifteen new sensor molecules have been developed. Variation in the emission of fluorescence is used as indicator in the detection of defined cations and anions. All these molecules are based in a biphenyl-derivated moiety, which contains -NO2 or N(CH3)2 (tetramethylbenzidine, TMB) groups in the 4,4' positions. Subunits that are responsible of the recognition are placed in the 2,2' positions and can be either azacrown ethers or polyethylenamine chains (podands).In this work, both synthesis and studies (photochemical, electrochemical, determination of the stoichiometry of the formed complexes and calculations of the complexation constants) of the efficient behaviour of these molecules in the recognition of different alkaline, earth-alkaline, transition and post-transition metal cations are reported. It has also been studied the ability of some molecules in the detection of anions (F-, Cl-, Br-, HSO4-, H2PO4-, NO3-). For the TMB-derivated ligands, intensity in the emission of fluorescence is in strong dependence on the dihedral angle between biphenyl rings.Ability of some of the nitroderived molecules as carriers of different alkaline and earth-alkaline picrate salts across a chloroformic membrane has been evaluated, obtaining high transport rates. Finally, an electrochemical modulation in the a ffinity of some of the previously nitroderived compounds for the toxic metal cation Zn2+ and Cd2+ has been found out.

En la presente tesis doctoral se ha realizado un estudio teórico del mecanismo de reacción de diversas reacciones empleando métodos de cálculo mecanocuántico derivados de la Teoría del Funcional de la Densidad. Las reacciones a análisis se pueden agrupar en cuatro apartados: reacciones de Diels-Alder, reacciones de cicloadición 1,3-dipolares, reacciones de cicloadición [4+3] y colaboraciones realizadas con grupos experimentales de Química Orgánica.Dentro del primer apartado se ha realizado el análisis de reacciones de Diels-Alder inducidas por procesos de reconocimiento molecular a través de enlaces de hidrógeno entre grupos complementarios de reconocimiento situados sobre el dieno y el dienófilo que dan lugar a un complejo molecular capaz de inducir la formación del estereoisómero exo únicamente, así como de acelerar la reacción. A través de este estudio se ha podido determinar que la estabilización entálpica debida a la formación del complejo molecular es capaz de superar la barrera entrópica desfavorable asociada al proceso bimolecular. En el segundo apartado, se ha realizado un análisis de las reacciones de dos dipolos, tales como los N-óxidos de nitrilo y las nitronas frente a diversos dipolarófilos, como los alquinilboronatos, metilénftalimidas y otros dipolarófilos electrón-deficientes. En las reacciones entre los N-óxidos de nitrilo y alquinilboronatos, es el impedimento estérico del sustituyente sobre la posición terminal del esqueleto de acetileno el que determina la regioquímica de la isoxazolina resultante: la agrupación éster borónico sobre la posición 5 de la isoxazolina en ausencia de impedimento estérico y sobre la posición 4 en presencia de las mismas. En las reacciones entre los N-óxidos de nitrilo y las metilénftalimidas, la reacción conduce una mezcla de cicloaducto [3+2] y oximas debido a la proximidad energética de los estados de transición asociados a sus caminos de reacción. La presencia de sustituyentes electrón-donantes sobre el N-óxido de benzonitrilo y la activación electrófila del dipolarófilo evitan que el canal reactivo conducente a las oximas sea competitivo con el de formación de cicloaductos [3+2]. Por último, dentro de este segundo apartado, se realizó un estudio acerca del pobre efecto catalítico causado experimentalmente por un proceso de reconocimiento molecular en la reacción entre un dipolarófilo electrón-deficiente asimétricamente sustituído y una nitrona. El orígen de esta baja aceleración fue confirmado a través del análisis de los índices de reactividad definidos dentro de la Teoría del Funcional de la Densidad para los reactivos y reside en la sustitución simétrica del dipolarófilo y del complejo molecular formado a través del proceso de reconocimiento molecular por puentes de hidrógeno.En el tercer apartado, se estudió la reacción entre derivados 2-sililoxi de la acroleína y 1,3-dienos como el furano tanto en presencia como en ausencia de ácidos de Lewis, encontrando que, en ausencia de ácido de Lewis, el proceso da lugar al cicloaducto [4+2] endo a través de un proceso concertado altamente asíncrono. En presencia de ácido de Lewis, el mecanismo de reacción cambia drásticamente para ser un proceso polar en tres etapas que da lugar al cicloaducto [4+3] endo. Por tanto, queda descartado un mecanismo de reacción tándem Diels-Alder/expansión de anillo como otros autores han propuesto.En el último apartado de la tesis doctoral, se ha realizado el análisis de las dos etapas consecutivas en las que tiene lugar un novedoso método sintético de imidazo[1,2-c]pirimidinas a través de la reacción de 2-aminopirimidinas y 2-bromoacetamidas. La primera etapa, favorecida termodinámica y cinéticamente, consiste en la sustitución nucleófila de la 2-aminopirimidina sobre la 2-bromoacetamida para dar lugar a una 2-dihidropirimidina que en el segundo paso de reacción experimentará una adición de Michael intramolecular diastereoselectiva con catálisis ácida del grupo amino de la carboxamida sobre el sistema imino ,-insaturado de la pirimidina. / In the present Doctoral Thesis, a theoretical mechanistic study of many organic reactions has been made using quantum methods defined within Density Functional Theory. The organic reactions analyzed can be divided in four different sections: Diels-Alder reactions, 1,3-dipolar reactions, [4+3] cycloadditions and one collaboration made with an Organic Chemistry experimental investigation group.The Diels-Alder reactions mediated by molecular recognition processess via hydrogen-bond interactions have high relevance, as they are the cause of the formation of molecular complexes that shift some of the entropic cost associated to the association of the reagents. In the 1,3-dipolar cycloadditions of alkynilboronates with benzonitrile N-oxides, the terminal substituent over the acetylenic skeleton has capital importance, as it can invert the regioselectivity of the final product through sterical interactions. The competitive formation of oximes and [3+2] cycloadducts in the reactions of benzonitrile N-oxides and ftalimides it is related to the substitution over the dipole: the presence of electron-acceptor groups over benzonitrile N-oxides makes possible the oximes formation.The symmetry or asymmetry in the substitution of electron-deficient dipolarophiles in the reactions with nitrones is a decisive factor in the extent of the acceleration caused by hydrogen-bond catalysis. The asymmetry in the substitution of electron-deficient dipolarophiles permits a higher electrophilic activation and, therefore, a larger acceleration of ther reaction than a symmetric substitution pattern.In absence of a Lewis acid, the reaction between 2-silyloxyacroleines and 1,3-dienes takes place through a concerted and asynchronous process that gives rise to [4+2] endo cycloadduct. In presence of Lewis acid, the mechanism changes to a polar process in three steps that leads to the [4+3] endo adduct.The synthesis of imidazo[1,2-c]pyrimidines through the reaction of 2-aminopyrimidines and 2-bromoacetamides takes place through the nucleophilic substitution of the pyrimidine over the haloacetamide. The 2-dihydropyrimidine obtained suffers a diastereoselective intramolecular Michel-type cyclization that gives rise to the imidazo[1,2-c]pyrimidines wanted. This last step requires a high electrophilic activation of the pyrimidine ring through an acid catalysis.

En la presente tesis se han sintetizado diversos compuestos con estructura de hidroxiamida y se ha demostrado su utilidad como ligandos quirales en reacciones de adición enantioselectiva de reactivos organometálicos de cinc a compuestos carbonílicos.La síntesis de estas hidroxiamidas obedece a dos tipos de diseño diferentes:- En el primero de ellos, diversas oxalamidas con simetría C2 se sintetizaron a partir del ácido oxálico y distintos aminoalcoholes quirales.- En el segundo diseño se prepararon ligandos de tipo mandelamida con simetría C1 por reacción del ácido (S)-mandélico y diferentes aminas.Estos dos tipos de hidroxiamidas se utilizaron como ligandos quirales en diferentes reacciones: · Las oxalamidas sintetizadas se ensayaron como ligandos en la reacción de adición enantioselectiva de dietilcinc a aldehídos. Los mejores resultados se obtuvieron con el ligando L4, derivado del ácido oxálico y (2S)-1,1,2-trifenilaminoetanol. Se observó, además, que en presencia de Ti(i-OPr)4 se obtenían alcoholes con configuración absoluta S, mientras que en ausencia de Ti(i-OPr)4 la reacción de adición transcurrió con rendimientos y enantioselectividades inferiores, conduciendo al alcohol con configuración opuesta R. En general, se observó que los aldehídos alifáticos reaccionaron más eficientemente, consiguiendo e.e. de hasta el 78%.· Las mandelamidas sintetizadas se ensayaron como ligandos en cuatro reacciones de adición enantioselectiva de reactivos organometálicos de cinc a compuestos carbonílicos:En la reacción de adición enantioselectiva de dietilcinc a aldehídos, el catalizador más eficaz fue una combinación de Ti(i-OPr)4 y mandelamida L14, derivada del ácido (S)-mandélico y (2-piridin)metanamina, obteniéndose los correspondientes alcoholes con una configuración absoluta S. Las enantioselectividades más elevadas se obtuvieron con aldehídos aromáticos para- y meta- sustituidos con grupos con débil carácter electrón-dador y electrón-aceptor. Los aldehídos alifáticos también dieron buenos resultados con este sistema catalítico, dando los correspondientes alcoholes con e.e. de hasta el 88%.En la reacción de adición enantioselectiva de dimetilcinc a aldehídos, los mejores resultados se obtuvieron con una combinación de Ti(i-OPr)4 y mandelamida L11, derivada del ácido (S)-mandélico y fenilmetanamina, la cual condujo a los correspondientes alcoholes con configuración absoluta S. Las enantioselectividades más elevadas se obtuvieron en los aldehídos aromáticos orto-sustituidos, alcanzándose e.e. de hasta el 90%. La reacción con aldehídos alifáticos transcurrió con enantioselectividades inferiores a los aromáticos.En la reacción de adición enantioselectiva de dimetilcinc a -cetoésteres, la mandelamida L11, derivada del ácido (S)-mandélico y fenilmetanamina, fue la más eficaz dando los correspondientes -hidroxiésteres con configuración absoluta S. En esta ocasión no fue necesaria la presencia de Ti(i-OPr)4. Las enantioselectividades más elevadas se obtuvieron con a-cetoésteres etílicos, observándose un incremento del exceso enantiomérico con la presencia de grupos electrón-dadores en el anillo aromático unido al grupo carbonilo de cetona (e.e. 90%).Finalmente, se estudió la reacción de adición enantioselectiva de reactivos de alquinilcinc a aldehídos con la mandelamida L13, derivada del ácido (S)-mandélico y (S)-1-feniletanamina, que fue la que condujo a los mejores resultados. Los alcoholes resultantes fueron S, excepto los sustratos heteroaromáticos en los cuales la configuración absoluta fue R. En esta reacción tampoco fue necesaria la presencia de Ti(i-OPr)4, sin embargo para la generación del reactivo de alquinilcinc fue necesario calentar a 70 ºC la mezcla ligando-alquino-Me2Zn en tolueno. Bajo estas condiciones se llevó a cabo la adición de diferentes alquinos terminales a aldehídos aromáticos con buenos resultados, siendo de destacar los obtenidos con aldehídos heteroaromáticos (e.e. 92%). En cuanto a la estructura del alquino, se obtuvieron enantioselectividades buenas con fenilacetileno y 4-fenil-1-butino, mientras que el terc-butilacetileno o el etiniltrimetilsilano condujeron a enantioselectividades inferiores. / This thesis describes the synthesis of several enantiopure hydroxyamides and their subsequent use as chiral ligands in the enantioselective addition of organozinc reagents to carbonyl compounds.Two types of design were used in the synthesis of these hydroxyamide compounds:- C2-symmetrical oxalamides were synthesized from oxalic acid and various chiral aminoalcohols. - C1-symmetrical mandelamides were prepared from (S)-mandelic acid and various amines.These two types of hydroxyamides were used as chiral ligands in different reactions:The oxalamides were used as ligands in the enantioselective addition of diethylzinc to aldehydes. The best results were obtained with ligand L4, derived from oxalic acid and (2S)-1,1,2-triphenylaminoetanol. In the presence of Ti(i-OPr)4, alcohols with the S-configuration are obtained, whereas in the absence of Ti(i-OPr)4, the alcohols are obtained in lower yields and enantioselectivities, with a preference for the R-configuration.The mandelamides were tested in four different enantioselective addition reactions of organozinc reagents to carbonyl compounds:In the enantioselective addition of diethylzinc to aldehydes, the most effective catalyst was a combination of Ti(i-OPr)4 and mandelamide L14, derived from (S)-mandelic acid and (pyridin-2-yl)methanamine, giving the corresponding S-alcohols with ee's of up to 88%.In the corresponding addition of dimethylzinc to aldehydes, the best results were obtained by a combination of Ti(i-OPr)4 and mandelamide L11, derived from (S)-mandelic acid and phenylmethanamine. The alcohols were obtained in up to 90% ee.Also in the enantioselective addition of dimethylzinc to -ketoesters, the most effective ligand was mandelamide L11, leading to S--hydroxyesters (ee 90%). In this case, the presence of Ti(i-OPr)4 was not necessary.Finally, the enantioselective addition of alkynylzinc reagents to aldehydes was investigated, with mandelamide L13, derived from (S)-mandelic acid and (S)-1-phenylethanamine, leading to the best results. The resulting alcohols were S, except for heteroaromatic substrates, which had the R-configuration. The presence of Ti(i-OPr)4 was not required, although in order to generate the alkynylzinc reagent it was necessary to heat the mixture of ligand-alkyne-Me2Zn at 70 °C. This reaction was carried out successfully using various terminal alkynes and aldehydes, with especially good results for heteroaromatic aldehydes (yields up to 98%, ee up to 92%).

El arsénico y el mercurio son elementos traza, cuyas concentraciones en alimentos deben estar controladas por las autoridades sanitarias debido a que su excesiva ingesta puede entrañar efectos perjudiciales para la salud. De entre las distintas especies químicas de ambos tóxicos existentes en los alimentos, el arsénico inorgánico y el metilmercurio constituyen las especies más tóxicas, estando considerado el arsénico inorgánico como carcinógeno tipo I para el hombre, y el metilmercurio como posible carcinogénico para el hombre, grupo 2B. El arroz, en el caso del arsénico, y los productos de la pesca en el caso del mercurio, son alimentos de alto consumo susceptibles de presentar elevadas concentraciones de estos contaminantes y pueden por ello constituir un riesgo para la salud de los consumidores. En la estimación del riesgo toxicológico, la etapa de evaluación de la exposición tiene en cuenta la frecuencia y la magnitud de la misma. Dado que la dieta es la principal vía de entrada de arsénico y mercurio para el hombre, la evaluación de la magnitud de la exposición a ambos tóxicos debería considerar tanto la influencia del cocinado sobre la concentración del tóxico, como la biodisponibilidad oral (fracción soluble del contaminante ingerido que es absorbida por el epitelio intestinal y alcanza la circulación sistémica, hallándose así disponible para actuar en el organismo receptor). Una herramienta conservadora para la evaluación de la biodisponibilidad oral es la bioaccesibilidad, relación entre la concentración bioaccesible o soluble de una sustancia y la concentración total de la sustancia presente en la muestra. La bioaccesibilidad es indicativa de la máxima cantidad que puede absorberse por el epitelio intestinal y por ello se utiliza como indicador de la máxima biodisponibilidad oral. Conocer la bioaccesibilidad del arsénico y mercurio desde los alimentos puede aportar información novedosa en la estimación del riesgo toxicológico. En la actualidad, para estimar la bioaccesibilidad de los contaminantes pueden utilizarse métodos de digestión gastrointestinal in vitro estáticos y dinámicos que emulan las etapas gástrica e intestinal de la digestión humana. La mayoría de los estudios sobre arsénico en arroz y mercurio en pescados existentes en la bibliografía, no consideran el efecto del cocinado ni la bioaccesibilidad, limitándose a una determinación de las concentraciones de estos metales en los productos crudos. La presente tesis doctoral caracteriza las concentraciones de arsénico, mercurio y sus especies químicas de interés toxicológico en muestras de arroz y productos de la pesca, y evalúa el efecto del cocinado y de la bioaccesibilidad sobre dichas concentraciones y sobre la estimación del riesgo asumido a su consumo. / Arsenic (As) and mercury (Hg) are toxic trace elements, and their concentrations in foods must be controlled by health authorities because of the possible adverse effects on the health that are associated with their dietary intake. Inorganic arsenic is considered by the International Agency for Research on Cancer (IARC) as a carcinogen to humans, Group I and methylmercury compounds are classified by this agency as possibly carcinogenic to humans, Group 2B. Rice in case of arsenic, and seafood products and specially predatory fish, in case of mercury, tend to accumulate high levels of these pollutants. In risk assessment, the exposure assessment stage evaluates the extent, duration, frequency and magnitude of exposure to a chemical pollutant. The evaluation of the magnitude of exposure to metal(loid)s through food should consider not only the influence of cooking on the concentration of the contaminant, but also the oral bioavailability, i.e. the soluble fraction of the ingested pollutant that is absorbed by the intestinal epithelium and reaches the central (blood) compartment from the gastrointestinal tract. A conservative tool for evaluating oral bioavailability is oral bioaccessibility, defined as the fraction that is soluble in the gastrointestinal environment and is available for absorption. Bioaccessibility provides an indication of maximum oral bioavailability and is therefore an important tool to be used in risk assessment. For As and Hg, however, as for other toxic trace elements, evaluation of risk intake is normally based on concentrations of the contaminant in raw food. Most of the studies report data in raw products, not considering the effect of cooking and bioaccessibility on concentrations. The present thesis characterizes the concentrations of arsenic, mercury and their chemical species of toxicological interest, in samples of rice and seafood products, and evaluates the effect of cooking and bioaccessibility on these concentrations and on the estimation of the risk associated with consumption of these products.

Las proteínas de la familia Bcl-2 controlan la liberación de citocromo c, y otros factores apotogénicos, desde la mitocondria hacia el citosol. Los miembros proapoptóticos de la familia, como Bax, facilitan dicha liberación probablemente a través de la formación de poros proteolipídicos a nivel de la membrana mitocondrial externa. Por el contrario, los miembros antiapoptóticos, como Bcl-xL, bloquean la acción de Bax. Con el objetivo de mejorar nuestro conocimiento sobre la estructura y formación de poros por parte de Bax así como de la estructura y cinética de los poros inducidos por Bax, optamos por una aproximación reduccionista consistente en el estudio de un dominio activo derivado de la hélice quinta de Bax, Bax5. A través del trabajo desarrollado en este Tesis, hemos encontrado que dicho péptido se une espontáneamente a membranas lipídicas, plegándose en forma de hélice-. Bax5 es capaz de formar dímeros, tanto en micelas de SDS como en membranas de POPC, así como oligómeros mayores en presencia de lípidos mitocondriales. Dicha capacidad de autoensamblaje depende especialmente de la presencia de un residuo de tirosina. Asimismo, Bax5 forma heteroligómeros con polipéptidos derivados de Bcl-xL, si bien dicha interacción no conduce a una inhibición de su capacidad formadora de poros. Un análisis mediante modelado de cuerpo rígido sugieren que la mejor orientación de Bax5 con respecto a la normal de la membrana, compatible con los datos experimentales, corresponde a un dímero esencialmente paralelo a la superficie de la bicapa. La formación de poros en membranas se ha estudiado tanto en poblaciones de vesículas como en liposomas individuales. Hemos puesto a punto métodos para analizar la actividad de los poros a cualquier tiempo tras la mezcla de Bax5 con vesículas, bien mediante la adición de reactivos que extinguen la fluorescencia de los lípidos marcados, o bien a través de la observación de entradas sucesivas de sondas fluorescentes en vesículas individuales gigantes. Como resultado observamos que las vesículas mantienen el estado porado a través del tiempo. Además, el radio de los poros individuales a tiempos largos o en estado de equilibrio es más pequeño (2.3 nm) que el de los poros “cinéticos”, o de tiempo corto. Finalmente, hemos demostrado que la actividad formadora de poros de Bax5 depende de la presencia de lisinas en posiciones específicas de la secuencia peptídica. / Proteins of the Bcl-2 family control the release of cytochrome c, and other apoptogenic factors, from the mitochondria to the cytosol. Proapoptotic members of the family, like Bax, facilitate such release most likely through the formation of proteolipidic pores in the outer mitochondria membrane (MOM). On the other hand, antiapoptotic members, like Bcl-xL, inhibit the permeabilization of the MOM by blocking Bax activation. The structure of membrane-bound species of Bax responsible for the formation of pores as well as the structure and kinetics of Bax-induced pores remain largely unexplored. In order to gain insight into the pore-forming mechanism of Bax, we have characterized the structure, assembly and pore formation properties of a minimal active domain derived from the fifth helix of Bax, Baxα5. We have found that Bax5 binds readily to lipid interfaces where it folds mainly as an α-helix. Both FRET and SDS-PAGE data suggest that Baxα5 is able to self-associate in lipid membranes and lipid-mimetic media, respectively. A detailed analysis of the residues involved in Bax5-Bax5 interactions suggests the presence of a glycophorin-like dimerization motif supplemented with a tyrosine residue. Interestingly, the number of Baxα5 molecules in the oligomers is dependent on the lipid composition, with mitochondrial lipids inducing higher-order oligomeric assemblies. Baxα5 is also able to interact with Bcl-xL-derived polypeptides. However, such heterotypic associations do not inhibit but rather enhance Baxα5-induced leakage from lipid vesicles. The structure of complexes of Baxα5 with membranes has been extensively studied by infrared spectroscopy and X-ray scattering. Two strategies have been used to best interpret the experimental data in terms of the orientation of Bax5 with respect to the membrane normal: an implicit orientational landscape model including distributions of the orientation angles and a rigid body modeling approach. Best fits are achieved using a dimeric starting structure which shows an almost flat alignment of Bax5 in POPC membranes and a more tilted state in DMPC bilayers. Importantly, the orientation displayed by Bax5 depends on lipid properties, such as fluidity and hydrophobic thickness. In turn, Bax5 seems to affect the properties of the surrounding lipid matrix. The pore-forming activity of Bax5 has been addressed both at the ensemble and single-vesicle level. Experiments with suspensions of liposomes allow recording the kinetics of dye release. However, these experiments are restricted to short times. In order to capture the activity of pores at any desired time after peptide/vesicle mixing we have developed two approaches. As a first approach, the quenching of fluorescent lipids by externally added reagents in ensembles of liposomes suggests the presence of pores or membrane defects at long times. Direct visualization of leakage events can be done observing single giant unilamellar vesicles (GUVs) under the fluorescence microscope. Successive leakage events in single GUVs indicate that the vesicle pore-state is maintained over time. Interestingly, individual long-term equilibrium pores have a smaller radius (2.3 nm) than short-term/kinetic pores suggesting that pores shrink with equilibration. Finally we have shown that the leakage activity of Bax5 depends on the presence and location of lysine residues within the primary structure.

Los productos de limpieza, contienen surfactantes (principal materia activa) y otros componentes. La presente Tesis se centra en el desarrollo de métodos analíticos para el control de calidad de algunos surfactantes y aditivos en estos productos. Los métodos están basados en cromatografía líquida de alta eficacia, electroseparación capilar e infusión en espectrómetro de masas. Esta Memoria se divide en: A. Caracterización y determinación de surfactantes no iónicos y aniónicos. A.1. Los alquilpoliglucósidos se determinaron mediante cromatografía líquida - espectrometría de masas. En modo ion-positivo, la detección, basada en los aductos con sodio, permitió distinguir entre homólogos de anillos y de cadena. A.2. Los alquiléter sulfatos son surfactantes de uso frecuente. Se desarrolló un método de caracterización y determinación basado en su derivatización cromogénica precolumna. Se estudió el aislamiento de esta familia de surfactantes para hacer aplicable el método a una amplia variedad de muestras. A.3. Los alcoholes grasos se encuentran frecuentemente en una amplia variedad de muestras industriales y domésticas. Se desarrolló un método de determinación de alcoholes grasos sin etoxilar y etoxilados, basado en su oxidación previa a los correspondientes ácidos carboxílicos o etoxi-carboxílicos, seguida de infusión directa en el espectrómetro de masas. B. Caracterización y determinación de polímeros. B.1. La industria de detergentes utiliza polímeros hidrosolubles, como la poli(vinilpirrolidona) y el poli(1-óxido-4-vinilpiridina), para inhibir la transferencia de color en el lavado de textiles. Además, el alcohol polivinílico se utiliza como agente anti-redeposición. Se proponen métodos para la determinación de estos polímeros en detergentes empleando electroforesis capilar, directamente o mediante complejación de colorantes. C. Métodos de identificación, clasificación y determinación de las enzimas, utilizadas en productos limpiadores. C.1. Se estudió el uso de electroforesis capilar para identificar directamente las enzimas. A partir de la enzima aislada por precipitación, los electroferogramas permitieron identificar el tipo de enzima e identificar algunas enzimas. C.2. Se desarrolló un método clasificatorio basado en el perfil de aminoácidos obtenidos por hidrólisis seguida de infusión directa en el espectrómetro de masas. En otro método, el perfil de aminoácidos se estableció por cromatografía líquida y detección UV, tras derivatización con orto-ftaldialdehido. Para ambos métodos, se construyeron modelos clasificatorios mediante análisis discriminante lineal. C.3. Se compararon diferentes columnas comerciales, incluyendo empaquetadas y monolíticas (poliméricas o de sílice), con el fin de obtener una óptima separación de los digestos obtenidos con tripsina de las enzimas empleadas en detergencia. El objetivo es desarrollar métodos más fiables de clasificación e identificación de enzimas, dada la especificidad de los péptidos obtenidos con tripsina. D. Desarrollo de columnas monolíticas para electrocromatografía capilar. D.1. Se prepararon columnas monolíticas para electrocromatografía capilar (CEC) con lauril metacrilato (LMA) como monómero base y peróxido de lauroilo (LPO) como fotoiniciador. Las prestaciones de estas columnas se establecieron con diversos solutos de prueba. D.2. Para preparar columnas monolíticas de LMA para CEC, se estudió la naturaleza y concentración de diferentes fotoiniciadores: 6,6’-azobisisobutironitrilo, 2,2- dimetoxi-2-fenilacetofenona, peróxido de dibenzoilo y LPO. Las prestaciones de cada columna se evaluaron midiendo la retención y la eficacia con mezclas de solutos de prueba. / Modern cleaners contain many ingredients, although surfactants predominate. This Thesis is focused on the development of analytical methods for quality control of some surfactants and additives in cleaning products. The main parts are: A. Characterization and determination of surfactants. A.1. Alkylpolyglucosides were determined by liquid chromatography with mass spectrometry detection of adducts with sodium ion. A.2. Alkylether sulfates were characterized by liquid chromatography with UV detection, previous isolation by solid phase extraction and transesterification with an anhydride. A.3. Ethoxylated fatty alcohols were determined by direct infusion in a mass spectrometer after their oxidation to the corresponding ethoxy carboxylic acids. B. Characterization of polymers. B.1. Water-soluble polymers as polyvinyl pyrrolidone and poly(4-vinylpyridine-1- oxide) are used to inhibit dye transfer during laundry. In addition, polyvinyl alcohol is used as anti-redeposition agent. Methods for the determination of these polymers in cleaners using capillary electrophoresis, directly or by complexation with dyes, were developed. C. Methods of identification, classification and determination of the enzymes mainly used in cleaners. C.1. The identification of the intact enzymes by capillary electrophoresis was studied. The enzymes were isolated, and the electropherograms were used to classify enzymes and to identify some of them. C.2. Two classification methods, based on enzyme hydrolysis, direct infusion into the mass spectrometer or liquid chromatography - UV to establish the amino acid profile, and linear discriminant analysis, were developed. C.3. Commercial columns, including packed and monolithic (polymeric and silica), were compared in order to achieve optimum separation of tryptic digests of enzymes. D. Monolithic columns for capillary electrochromatography (CEC). D.1. Lauryl methacrylate as monomer and lauroyl peroxide (LPO) as photoinitiator were used to prepare monolithic columns. D.2. To prepare CEC columns, different photoinitiators (4, 4'-azobisisobutyronitrile, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, dibenzoyl peroxide and LPO) at different concentrations were studied.

Una línea prioritaria en la Química Analítica es el desarrollo de dispositivos queincrementen el grado de automatización y, por tanto, reduzcan la participaciónhumana en los procedimientos de análisis. La demanda de información hacenecesario el desarrollo de metodologías sencillas, de bajo coste, rápidas einocuas para el medio ambiente, al alcance de cualquier laboratorio de controlo de investigación.La principal aportación de esta Tesis ha sido el estudio, desarrollo ycomparación de procedimientos analíticos que utilizan la multiconmutación entres áreas distintas: (1) Mecanización en AFS, (2) Mecanización enespectrofotometría molecular, (3) Acoplamiento a instrumentos portátiles yeconómicos. Previamente es necesario estudiar y desarrollar programasinformáticos en Quick y Visual Basic.En el primer bloque la multiconmutación permite la mecanización para ladeterminación de metales por CV-AFS y HG-AFS. Se estudian las condicionesóptimas para la determinación de Hg, Bi y Te y se desarrolla un procedimientopara la especiación en línea de Te. Éstos son los primeros trabajos recogidosen la bibliografía sobre multiconmutación en fluorescencia atómica.En el segundo bloque se ha desarrollado la multiconmutación comoherramienta analítica para la mecanización de las aplicacionesespectrofotométricas. Los trabajos se han dividido en dos líneas de trabajo: (i)Extracción líquido-líquido en línea para la determinación de tensioactivosaniónicos en aguas, con lo que se consigue la mejora en la frecuencia demuestreo y constituye uno de los primeros trabajos para la aplicación de lamulticonmutación a la preconcentración en línea mediante la extracción líquidolíquido.(ii) Empleo de las minibombas como unidades propulsoras de fluidos ycomo sustitutas de las válvulas solenoides, con el objetivo de abaratar costes alno ser necesaria la bomba peristáltica. Esta estrategia se ha propuesto para lasdeterminaciones de fenol y ciclamato en aguas y edulcorantes,respectivamente.El tercer apartado está dedicado a los beneficios de la multiconmutación en suaplicación a instrumentos portátiles. Se desarrollan dos equipos de bajo coste ypeso: (i) Luminómetro para la determinación directa de H2O2 e indirecta deNH4+. (ii) Fotómetro de LEDs para la determinación de Fe3+, NO2-, fenol ycarbaril.Todos estos métodos desarrollados se han validado mediante estudios derecuperación, comparación con métodos de referencia y/o análisis de muestrascertificadas y se han determinado sus características analíticas: límites dedetección, sensibilidad, precisión y exactitud.De forma general, de los trabajos desarrollados se puede afirmar que:1. La multiconmutación proporciona un incremento considerable en laproductividad del laboratorio, disminuye el tiempo empleado en los análisis yabarata los costes.2. La multiconmutación utiliza racionalmente reactivos y muestras, lo queconduce a una reducción de los residuos generados y de las muestras yreactivos empleados, ya que únicamente se insertan los volúmenes requeridosy no es necesario que las disoluciones fluyan continuamente. Esto se traduceen mejores condiciones de seguridad e higiene y en la reducción de los costes,directos, de gestión y tratamiento de los residuos. Adicionalmente, se reduce elimpacto negativo generado en el medioambiente gracias a esta reducción en lageneración de residuos y a la sustitución de disolventes y reactivos tóxicos porotros de menor impacto. Además, se reducen al máximo los riesgos para eloperador que puedan derivarse de la manipulación de reactivos tóxicos.3. La multiconmutación proporciona versatilidad, flexibilidad, economía,robustez y miniaturización a los sistemas. Además es fácilmente automatizableen cada una de las etapas del análisis, característica que se aprovecha paradiseñar equipos portátiles para análisis in situ.En conclusión, y tal como se había planteado al definir los objetivos iniciales,esta Tesis ha aportado soluciones sencillas a diversas aplicaciones de lamulticonmutación en Química Analítica. / A high-priority line in Analytical Chemistry is the development of devices thatincrease the automatization degree and, therefore, reduce the humanparticipation in the analysis procedures. The demand of information makesnecessary the development of simple, cheap, fast and clean methodologies.The main contribution of this Thesis has been the study, development andcomparison of analytical procedures that use the multicommutation in threedifferent areas: (1) Mechanization in AFS, (2) Mechanization in molecularspectrophotometry, (3) Application to portable and economic instruments.In the first block multicommutation allows the mechanization of AFSmeasurements: Hg, Bi and Te. These are the first works in the literature aboutmulticommutation in AFS.In the second block multicommutation is used as the analytical tool for themechanization of the spectrophotometric measurements: (i) Liquid-liquidextraction for the determination of anionic surfactants in waters, with a highsampling frequency. (ii) Use of the minipumps as fluid propulsive units tosubstitute the solenoid valves and the peristaltic pump, and to reduce the priceof the system. This strategy has been developed for the phenol and cyclamatedeterminations in waters and table sweeteners, respectively.The third section is dedicated to the benefits of multicommutation in itsapplication to portable and economic instruments: (i) Luminometer for H2O2 andNH4+ determinations. (ii) LED photometer for the determination of Fe3+, NO2-,phenol and carbaryl.The aforementioned methods have been validated in terms of accuracy,precision, limit of detection by means of recovery studies and comparison withreference methods.In general, it is possible to affirm that:1. Multicommutation provides a considerable increase in the productivity of thelaboratory, decreasing the time of the analyses.2. Multicommutation reduces the consumption of reactive and samples and thewaste volume, increasing the safety and minimizing the costs.3. Multicommutation provides versatility, flexibility, economy, robustness andminiaturization of the systems. In addition, multicommutation allows itsautomatization to design portable equipments for analysis in situ.In conclusion, this Thesis has contributed to different and simple applications ofthe multicommutation in Analytical Chemistry.

Una de las principales preocupaciones de la Química Analítica actual es el desarrollode métodos de análisis que sean medioambientalmente sostenibles. Procedimientosque, sin sacrificar características analíticas como precisión y exactitud, reduzcan lacantidad de residuos generados en los laboratorios, metodos para los que otrascaracterísticas como rapidez y consumo de reactivos son tan importantes como lasanteriores. En este sentido en esta tesis se han desarrollado, validado y evaluadoherramientas analíticas basadas en el empleo de técnicas vibracionales que permitenel control de productos manufacturados con diferentes características físico-químicas.Para ello se han diseñado y puesto a punto procedimientos sencillos basados enmedidas directas y no destructivas de muestras sólidas, eliminando así por completo eluso de disolventes y reactivos y minimizando el tratamiento previo de la muestra.En el caso de que el análisis directo no sea viable, se ha buscado la reducción de lacantidad de disolventes utilizados en el proceso de extracción del analito así como elempleo de disolventes menos tóxicos. De la misma forma se han desarrolladométodos automatizados basados en medidas en línea pudiendo incluir también etapasde preparación de la muestra y/o extracción de los analitos, de modo que se favorezcala reducción del consumo de disolventes y a la vez se minimice el contacto deloperador con sustancias tóxicas.Así mismo, se han desarrollado procedimientos basados en espectrometría vibracionalque permiten la determinación simultánea de más de un ingrediente activo.También se ha demostrado la utilidad de la espectrometría vibracional para lamonitorización de reacciones donde es necesario un control de los parámetros decalidad tanto de las materias primas y de los productos finales así como de las etapasintermedias del proceso, de forma que se puedan corregir errores prácticamente entiempo real minimizando las pérdidas económicas. / This thesis is focused on the development, validation and evaluation, in terms ofaccuracy, precision and limit of detection, of analytical methods based on infrared (nearand mid region) and raman spectrometry using, different sampling techniques. The aimof this thesis has been the development of methods which enables the quality controlof manufactured products with different properties and reduces the time of analysis andwaste generation, being an environmentally friendly alternative to the referencemethodologies based on chromatographic separations.Procedures developed were based on: i) direct measurements on solid samples and ii)measurement of the analyte after its extraction with an appropriate solvent.Additionally, automated procedures based on on-line measurements in closedsystems, including also extraction steps and minimizing the contact of the analyst withtoxic substances have been developed.The proposed methodologies improve the laboratory productivity by increase of samplethroughput and enable simultaneous determination of several analytes in the samesample.Regarding the applicability of the developed studies, it has been evidenced in thisThesis, that vibrational spectrometry is definitely one of the fastest, reliable andsuitable techniques for monitoring processes and quality control purposes in industrialfields, such as agrochemical or food sector.

Esta Tesis Doctoral se ha orientado hacia la sostenibilidad medioambiental en el análisis cuantitativo por espectrometría vibracional. Cuatro han sido los ejes centrales que se han considerado: i) la búsqueda de disolventes alternativos a los habituales -clorados- o, en su defecto, la reducción de su consumo, ii) la automatización en el análisis, apostando por el empleo de la multiconmutación, iii) el empleo de técnicas de extracción combinadas con la espectrometría vibracional; y iv) el tratamiento integral de las muestras en montajes en flujo. Así, se han desarrollado una serie de aplicaciones para su utilización como técnica rutinaria en el control de calidad.Los resultados obtenidos en los 7 trabajos incluidos en la Memoria de Tesis muestran la potencialidad de la espectrometría vibracional por Transformada de Fourier en el ámbito del análisis de muestras de naturaleza diferente. Se han aplicado diversas estrategias para lograr el desarrollo de métodos analíticos medioambientalmente sostenibles. La técnica de reflectancia total atenuada en el infrarrojo medio (ATR-FTIR) permite el análisis directo de muestras acuosas, que absorben fuertemente. El empleo de accesorios ATR con celda de cristal de diamante ha resultado ser extraordinariamente útil debido a su dureza y resistencia. La posibilidad de obtener el espectro de prácticamente cualquier sustancia líquida o sólida la convierte en una técnica especialmente interesante, reduciendo al máximo la manipulación de la muestra y eliminando el consumo de disolventes nocivos.Por otra parte, se ha aplicado la multiconmutación acoplada con las técnicas del infrarrojo para resolver diversos problemas analíticos. Son aspectos prácticos de la multiconmutación: la versatilidad de la estrategia de análisis, la reducción de la manipulación de la muestra, la facilidad de diseño, la posibilidad de automatización sencilla y la miniaturización de los sistemas. Respecto a la versatilidad, hemos mostrado tres estrategias que plantean la multiconmutación de manera diferente: en una de ellas tiene como principal función reducir la manipulación de muestras y patrones midiendo en modo de flujo parado; en las otras dos se aprovecha su capacidad para realizar diluciones de muestra y adición de un estándar en línea, ejemplos de la variedad de enfoques que permite la multiconmutación al plantear un diseño experimental adecuado al problema analítico. Respecto a la manipulación de la muestra, los sistemas con multiconmutación permiten una intervención mínima del analista aumentando la comodidad y mejorando la eficiencia del laboratorio de análisis, independientemente del incremento en la frecuencia de análisis. Además, la experiencia en el desarrollo de las aplicaciones ha demostrado que mediante conocimientos mínimos de programación y electrónica se pueden diseñar los sistemas necesarios para realizar casi cualquier proceso típico de un método de análisis. Esta ventaja, quizá escasamente explotada hasta ahora, sugiere una enorme cantidad de aplicaciones casi inmediatas de gran utilidad en el análisis de campo y de rutina.También se han aplicado técnicas de tratamiento previo de la muestra, como la extracción presurizada con disolvente, que reduce el consumo de disolventes nocivos y mejora la frecuencia de análisis, y la extracción en fase sólida, que permite superar la limitación de la baja sensibilidad de la espectrometría FTIR, mediante preconcentración y elución en línea de los analitos, aplicada a muestras de tipo medioambiental.Finalmente se ha realizado el tratamiento integral en línea de la muestra con extracción selectiva del analito reduciendo la manipulación de la muestra y el consumo de disolvente, consiguiendo un método analítico aplicable al control de calidad, sostenible y fácilmente automatizable.En definitiva, se ha demostrado la gran capacidad de las técnicas FTIR y FTNIR para resolver problemas analíticos comunes y el papel decisivo que debe tener actualmente en los laboratorios analíticos. / In this Thesis we faced the development of new analytical methods in terms of sustainability using vibrational techniques. This is fulfilled through four different approaches: the search of green solvents or the minimization of the chlorinated solvents consumption; the automatization of the methods, mainly through the application of multicommutation; the use of extraction techniques previously to the measurement with the vibrational spectrometry techniques; and the full sample treatment in flow systems. Seven different papers are presented here, showing the versatility of the Transform Infrared spectrometry in the quantitative analysis field, even applied to very different types of samples. Attenuated Total Reflectance (ATR) technique in the mid-infrared region allows the direct measurement of aqueous samples. The use of diamond ATR accessories has advantages due its great hardness and chemical passivity and reduces the solvent consumption and sample manipulation, making the cleaning step easier.On the other hand, the application of multiconmmutation coupled with vibrational techniques allows to carry out on-line dilution and standard addition with a minimum manipulation of sample and standards. The main factors inherent to multicommutation are the versatility of the analytical strategy, the reduction of sample manipulation, the easiness of the design of the required manifolds, the capability of easy automatization and the miniaturization of the systems. Multicommutation has been applied in a stopped-flow method and in two different continuous flow methods. Only a minimum training in electronics and informatics is needed for developing analytical methods with multicommutation. Presurized solvent extraction and solid phase extraction have been applied in some methods as previous sample treatment techniques, allowing us to reduce the solvent consumption and analysis time in the first case and overcoming the trouble of the low sensitivity of infrared spectrometry through analyte preconcentration in the second case.Finally, a method with on-line extraction as a full sample treatment is described, minimizing sample manipulation and improving the analytical throughput. So, it is showed the potential of Infrared Transform spectrometry in the field of quantitative analysis, specially applied to quality control and routine analysis.