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.

En aquesta tesi s'han sintetitzat macrocicles nitrogenats poliinsaturats de diferents mides i s'ha estudiat la seva reactivitat. S'han preparat macrocicles de quinze i setze baules triacetilènics i de quinze baules contenint dos triples i un doble enllaç a l'estructura. S'ha estudiat la ciclotrimerització [2+2+2] d'aquests macrocicles catalitzada per metalls de transició en dissolvents orgànics convencionals o en sals foses. S'han sintetitzat complexos de rodi contenint un lligand carbènic N-heterocíclic per tal d'utilitzar-los com a catalitzadors alternatius al complex de Wilkinson en les reaccions de ciclotrimerització dels macrocicles poliinsaturats i d'altres anàlegs oberts. Els complexos carbènics sintetitzats han presentat una eficiència lleugerament superior a la del catalitzador de Wilkinson. També s'ha iniciat un estudi mecanístic de la cicloisomerització d'aquests macrocicles induïda tèrmicament.Finalment, s'han preparat macrocicles de catorze i dinou baules contenint un nucli endiínic a més d'altres insaturacions i s'ha estudiat la corresponent ciclació de Bergman en estat sòlid. / In this work different sized polyunsaturated azamacrocicles were synthesized and their reactivity was studied. 15- and 16-membered triacetylenic macrocycles and 15-membered macrocycles containing two acetylenes and one olefin were synthesized. The transition metal catalyzed [2+2+2] cyclotrimerization of the polyunsaturated macrocycles was studied in organic solvents or molten salts. Rhodium complexes containing a N-heterocyclic carbene (NHC) ligand were prepared in order to be used as alternatives to the Wilkinson's catalyst in the cyclotrimerization reaction of the polyunsaturated macrocycles and other open-chained analogues. The yields were slightly higher to those previously obtained with the Wilkinson's catalyst, showing that NHC can be used as alternative ligands to the phosphanes.A mechanistic study of the thermally induced cycloisomerization of the above-mentioned macrocycles was initiated.Finally, 14- and 19-membered azamacrocycles containing an enediyne system and other unsaturations were synthesized and their solid-state Bergman cyclization was studied.

La memòria presentada inclou àrees d'investigació força diferents. La primera d'elles, tracta sobre la síntesi de clústers metàl·lics i, en concret, la síntesi del clúster heteronuclear [Fe5MoC(CO)17]2-. L'objectiu d'aquesta síntesi fou l'estudi de la capacitat nucleofílica d'aquest anió en front diferents fragments metàl·lics que actuïn com a electròfils i la comparació dels resultats obtinguts amb els de reaccions amb compostos que posseeixin una estructura similar. Els compostos sintetitzats no van ser resultat de cap estratègia sintètica racional, sinó que en alguns casos, varen ser fruit de l'atzar, fet que ja s'havia observat en molts clústers heteronuclears sintetitzats prèviament al nostre grup de recerca.Amb l'objectiu de sintetitzar de forma racional espècies polimetàl·liques, es va iniciar l'estudi de macrocicles supramoleculars, constituïts parcialment per unitats inorgàniques. Aquests macrocicles són triangles o quadrats moleculars de pal·ladi o platí que se sintetitzen mitjançant reaccions d'autoensamblatge. Les espècies sintetitzades es troben en equilibri en solució en moltes ocasions. Es va observar que aquest equilibri es pot veure afectat per la natura dels diferents lligands, la concentració de les espècies, el dissolvent i la temperatura.Una de les principals aplicacions dels compostos macrocíclics es troba als processos de reconeixement molecular de diferents substàncies. En molts casos, és necessari aplicar tècniques de luminiscència. Per aquesta raó, es varen dur a terme estudis fotoquímics amb compostos derivats d'antracè, amb l'objectiu d'adquirir coneixements sobre aquesta tècnica, que posteriorment s'aplicaria als polígons moleculars. Així doncs, es va realitzar un estudi fotoquímic dels macrocicles sintetitzats i es va estudiar el seu comportament per a reconèixer diferents ions o molècules orgàniques petites.Finalment, es varen sintetitzar compostos derivats d'or amb un grup isonitril que conté una cadena carbonada llarga. D'aquesta manera, es varen obtenir compostos que per la seva estructura podien tenir propietats de cristalls líquids. Per aquesta raó es va dur a terme un estudi que va confirmar les expectatives inicials i es va observar que la majoria dels compostos sintetitzats posseïen aquestes interessants propietats. / This doctoral thesis is constituted with different chemical fields. The first one is the synthesis of metallic clusters from the reaction of the compound [Fe5MoC(CO)17]2- with cationic metal fragments to give a series of clusters whose most striking structural feature is the selective addition of the incoming metal units on the triangular Fe2Mo face of the starting anion. The reaction with different diphosphine containing fragments leads to the formation of different compounds depending on the length of the diphosphine.In order to obtain polimetallic species, we started the study of the synthesis of supramolecular macrocyclic compounds, partially constituted from inorganic fragments. These macrocycles are palladium and platinum molecular triangles and squares obtained from self-assembly reactions. We have observed that, in most cases, the triangle and the square species are in equilibrium in solution. These equilibria depend on the components, the concentration, the solvent and the temperature.Macrocyclic compounds have several known applications. One of the most important is its application in molecular recognition processes. Luminescence techniques are commonly used in these studies. For this reason, we have undertaken luminescence studies with different anthracene derivative compounds to acquire basic knowledge about this technique. After this, we undertook luminescence studies with the synthesized macrocycles.Finally, organometallic gold(I) compounds that contain an isonitrile group have been synthesized. The isonitrile group contains an alkyl chain that confers to the molecule the necessary conformation to have liquid crystal potential applications. Studies of these compounds demonstrate that almost all of them have these interesting properties.

La present tesi doctoral s'ha basat en la caracterització estructural i en l'estudi de les propietats catalítiques de nous complexos de pal·ladi(0) amb lligands olefínics contenint unitats de ferrocè. En una primera fase s'ha desenvolupat la síntesi d'estructures de tipus (E, E, E)-1,6,11-trisarilsulfonil-1,6,11-triazaciclopentadeca-3,8,13-triè contenint des d'una fins a tres unitats de ferrocè i s'ha estudiat la seva complexació amb pal·ladi(0). Mitjançant estudis electroquímics s'ha avaluat la seva possible aplicació en el reconeixement molecular electroquímic. Encara que aquest tipus d'estructures no han resultat vàlides per aquest tipus de processos de reconeixement, l'estudi electroquímic ha permès determinar que la presència del grup ferrocenil influeix en les propietats redox del metall complexat. S'ha descrit també l'obtenció de macrocicles pentaolefínics anàlegs de 25 membres contenint unitats de ferrocè i s'ha estudiat paral·lelament la seva complexació amb pal·ladi(0).En una segona part del treball s'han avaluat les propietats catalítiques del complex (E, E, E)-6,11-bis[(p-metilfenil)sulfonil]-1-ferrocenilsulfonil-1,6,11-triazaciclopentadeca-3,8,13-trièpal·ladi(0), en reaccions clàssicament catalitzades per pal·ladi tals com l'acoblament creuat de Suzuki o la reacció de Heck, i s'ha pogut determinar que és un catalitzador actiu en aquest tipus de reaccions, essent a més possible, la seva recuperació i reutilització. En el cas concret de la reacció de Heck s'han emprat sals de diazoni com a agents arilants i cal destacar que s'ha descrit el primer sistema catalític recuperable i reutilitzable per aquest tipus de reaccions. Mitjançant espectrometria de masses amb ionització per electrospray ha estat possible determinar el rol mecanístic del nostre complex de pal·ladi en la reacció de Heck amb sals de diazoni.Finalment, en una tercera part estructural del treball s'ha estudiat el comportament espectroscòpic dels complexos de pal·ladi(0) anteriorment mencionats, contenint des de tres unitats aríliques iguals fins a tres unitats aríliques diferents. Mitjançant RMN i difracció de raigs-X s'ha determinat que la complexitat estereoquímica dels complexos deriva dels isòmers que es poden formar mitjançant complexació del metall amb cada una de les cares dels tres dobles enllaços continguts a l'estructura. / The present work has been directed towards the structural characterization and the catalytic activity evaluation of new olefinic macrocyclic palladium(0) complexes containing ferrocene units.The synthesis of 15-membered macrocycles, namely (E, E, E)-1,6,11-trisarylsulfonyl-1,6,11-triazacyclopentadeca-3,8,13-triene, containing from one to three ferrocenyl units has been described and its complexation ability towards palladium(0) has been demonstrated. By studying the electrochemical behaviour of the synthesized macrocyclic ligands and their palladium(0) complexes, it has been shown that they do not have application in electrochemical recognition of palladium(0). This electrochemical study has evidenced, though, that the ferrocenyl group is strongly influencing the palladium redox properties. The synthesis of analogous 25-membered pentaolefinic macrocycles containing ferrocene has also been described. Furthermore, a palladium(0) complex of this 25-membered macrocycle has been isolated and characterized by NMR and electrospray ionization mass spectrometry.On the other hand, the catalytic activity of the palladium(0) complex (E, E, E)-6,11-bis[(p-methylphenyl)sulfonyl]-1-ferrocenylsulfonyl-1,6,11-triazacyclopentadeca-3,8,13-trienepalladium(0), has been studied. Our catalyst has shown to be active in Suzuki type cross-couplings and in the Heck reaction, and furthermore, its recovery and reuse has proved to be feasible. Of great importance is the fact that our palladium-triolefinic macrocyclic complex is the first recoverable catalyst described in Heck reaction with arenediazonium cations. Electrospray ionization mass spectrometry has been used as the tool for investigating the mechanistic role of the palladium(0) complex in the Heck reaction.Finally, the spectroscopic behaviour of the formerly mentioned triolefinic palladium(0) complexes containing from one to three aryl units has been studied. By means of NMR and X-ray diffraction, it has been proved that the stereochemical complexity is connected to the different isomers that can be formed by complexation of the metal to one or the other face of each of the three olefins involved.