La detecció selectiva d'ions i de molècules és un tema d'especial interès per a la comunitat científica. El disseny de nous quimiosensors és un fet important per al desenvolupament de nous agents complexants, que poden ser usats com a ionòfors en diferents camps d'interès industrial, mediambiental, biològic i analític. Aquests sistemes funcionalitzats normalment estan constituïts per una unitat receptora connectada, a través d'un espaiador, amb una unitat assenyaladora.Aquesta treball descriu la síntesi i la caracterització de diversos quimiosensors fluorescents o potenciomètrics, que contenen lligands macrocíclics. Aquests quimiosensors estan basats en els macrocicles de 14 baules: 3,11-ditia-7,17-diazabiciclo[11.3.1]heptadeca-1(17),13,15- triè i 1,4,7-tritia-11-azaciclotetradecà, els quals contenen sistemes donadors N2S2 i NS3, respectivament. Les unitats assenyaladores dels quimiosensors fluorescents són grups antracènics o cumarínics, i les unitats assenyaladores del quimiosensors potenciomètrics són grups ferrocènics.Les propietats coordinants d'aquests quimiosensors han estat estudiades enfront de diferents ions metàl·lics de transició, prenent especial atenció en els cations Ni(II), Cu(II), Co(II) i Pd(II). Les propietats coordinants dels quimiosensors fluorescents s'han estudiat a través de valoracions d'absorció i d'emissió, mentre que les dels quimiosensors potenciomètrics han estat estudiades per voltametria cíclica. / Selective detection of ions and molecules is an object of special attention for the chemical community. The design of new chemosensors is important for the development of more efficient complexing agents, which might be used as selective metal ionophores in several areas of industrial, environmental, biological, or analytical interest. These functionalized systems usually have a receptor unit, covalently connected to a signaling unit, through a linking group.This work describes the synthesis and characterization of some macrocyclic-containing fluorescence or potentiometric chemosensors. All these chemosensors are based on the 14-membered macrocycles: 3,11-ditia-7,17-diazabicyclo[11.3.1]heptadeca-1(17),13,15-triene and 1,4,7-trithia-11-azacyclotetradecane, which contain N2S2 or NS3 donor sets, respectively. Such fluorescence chemosensors have anthracene or coumarin moieties as signaling units, whereas those potentiometric ones have ferrocene moieties as signaling units. Their coordination properties towards some transition metal ions have been explored. Special attention has been paid to Ni(II), Cu(II), Co(II) and Pd(II) ions. The coordination properties of those fluorescent chemosensors have been investigated by absorption and fluorescence titrations, and those corresponding to potentiometric chemosensors have been explored using cyclic voltammetry techniques.

Aquesta Tesi Doctoral està dividida en diferents capítols tots ells basats en aplicacions de macrocicles nitrogenats triolefínics de 15 membres i dels seus complexos amb metalls de transició. En primer lloc es descriu l'aplicació d'un complex macrocíclic ferrocenílic de Pd0 com a catalitzador en reaccions de Mizoroki-Heck i Suzuki emprant sals de diazoni com a agents arilants. Aquest catalitzador va proporcionar bons rendiments de productes i va poder ser recuperat i reutilitzat, essent el primer sistema catalític reciclable descrit en la reacció de Mizoroki-Heck amb sals de diazoni. La metodologia es va estendre de forma efectiva a alcohols al·lílics, però en no ser possible recuperar el catalitzador macrocíclic, es va emprar Pd(dba)2.Posteriorment es van preparar estructures macromoleculars mitjançant la introducció de diferents unitats macrocícliques sobre un espaiador. La complexació d'aquestes estructures va permetre preparar complexos tant homo (Pd0) com heterometàl·lics (Pd0, Pt0) amb bons rendiments. Els complexos homometàl·lics van resultar ser bons catalitzadors en reaccions de Suzuki i fàcilment recuperables per simple filtració.En una última part, es van preparar nous macrocicles triolefínics contenint d'un a tres grups amino lliures en l'estructura mitjançant la utilització del grup protector (2-trimetilsilil)etansulfonil (SES). Aquesta modificació estructural va permetre ampliar la capacitat coordinant dels macrocicles a altres metalls de transició, com el PdII, possibilitant noves aplicacions. Concretament es va aplicar el lligand contenint un sol grup amino lliure al reconeixement, transport i preconcentració de PdII i PtIV continguts en dissolucions aquoses. / The present work has been organized in different chapters all related with applications of 15-membered N-containing triolefinic macrocycles and their complexes with transition metals. Firstly, the application of a ferrocenylic macrocyclic complex as catalyst in Mizoroki-Heck and Suzuki reactions using diazonium salts was described. This catalyst afforded good yields of products and it could be recovered and reused. In addition, it was the first catalytic system described in the literature in Mizoroki-Heck reactions using diazonium salts. The methodology was extended effectively to allylic alcohols, but since the catalyst could not be recovered, Pd(dba)2 was used.Then, macromolecular structures containing different macrocyclic units were prepared using a suitable building-block. The complexation of these compounds permitted the preparation of homo (Pd0) and heterometallic (Pd0, Pt0) complexes in high yields. Homometallic complexes were effective and easily recoverable catalysts in Suzuki couplings.Finally, new macrocyclic ligands containing one to three NH groups were prepared by using SES protective group. This structural modification extended the coordination properties of these ligands to other metals, such us PdII, allowing new applications. In this sense, the ligand contaning one NH group was used as agent in recognition, transport and preconcentration of PdII and PtIV contained in aqueous solutions.