Desenvolvimento de Novas Estratégias Sintéticas para Preparação de Polirotaxanas

Resumo

Este projeto de doutorado faz parte do programa multidisciplinar patrocinado pela Fapesp na categoria Jovem Pesquisador (Projeto Fapesp 2013/22160-0), cujo o principal objetivo é sintetizar novos polímeros entrelaçados chamados de polirotaxanas e policatenanas. Rotaxanas são super estruturas compostas de um anel macromolecular trespassado por um fio molecular cujas as extremidades possuem dois grupos volumosos que impedem o anel de dissociar-se do fio. A principal propriedade das rotaxanas está relacionada a possibilidade de controlar os movimentos moleculares dos componentes um em relação ao outro. Por exemplo, as rotaxanas possuem pelo menos dois graus de liberdade extras que não estão disponíveis nos sistemas não-entrelaçados: rotação em torno do fio molecular e translação do anel macromolecular ao longo do fio molecular. Se rotaxanas pudessem ser polimerizadas, estas dinâmicas moleculares intrínsecas poderiam impactar positivamente propriedades macroscópicas de polímeros. Entretanto, a síntese de polirotaxanas é ainda um desafio sintético, pois o alto custo entrópico associado ao processo de montagem de tal super estrutura organizada é proibitivo. O presente projeto tem por objetivo desenvolver uma estratégia sintética baseada em Ru(II)porfirinatos ligados a esqueletos aromáticos de forma a criar uma cavidade bem definida na estrutura química do componente macrocíclico da rotaxana. Coordenação de íons Ru(II) pela subunidade porfirina em conjunto com a coordenação axial de ligantes não-lábeis de campo forte permitirá que as reações de ciclopropanação ocorram somente dentro da cavidade do anel macromolecular; característica que é fundamental para o sucesso da nossa estratégia de síntese de polirotaxanas. (AU)