El campo de reconocimiento y detección de aniones mediante receptores moleculares sintéticos se ha convertido en una de las áreas más importantes dentro de la química supramolecular debido al importante papel que juegan los aniones en numerosos procesos biológicos, químicos y ambientales. A pesar de los enormes progresos logrados en este campo, el reconocimiento selectivo de aniones sigue siendo un verdadero desafío, especialmente en agua y en medios biológicos.

Una alternativa extremadamente interesante a las interacciones no covalentes empleadas hasta la fecha en el reconocimiento de aniones es la utilización del denominado enlace de halógeno. El origen de la atracción es causado por la anisotropía de la densidad electrónica en el halógeno donde la carga negativa se distribuye en el ecuador del mismo originando una carga positiva en su eje denominada agujero sigma que da lugar a una interacción fuertemente linear.

El descubrimiento de esta nueva interacción, mediante la generación del denominado agujero sigma con densidad de carga positiva en los átomos de halógeno ha motivado a algunos investigadores a la búsqueda de nuevas interacciones de este tipo mediante cálculos teóricos, obteniendo resultados realmente relevantes. Incluso se ha definido una nueva interacción denominada agujero pi en el que se genera una región positiva, no en el eje del átomo como ocurre en los halógenos (agujero sigma) sino en el plano que los contiene.

Proyecto de investigación

Este proyecto de investigación pretende la utilización de estas interacciones no covalentes así como la de enlace de hidrógeno en multitud de receptores de aniones con el fin de realizar un amplio estudio comparativo de su comportamiento en disolución. La incorporación de unidades señalizadoras fluorescentes, colorimétricas o electroquímicas en la estructura de los receptores nos permitirá la detección de aniones en disolución e incluso en el caso de los sensores fluorescentes se abordará la detección de especies aniónicas en el interior celular.

También nos centraremos el diseño de receptores heteroditópicos no solo para la detección de pares iónicos sino también como agentes transportadores, solubilizadores y de extracción de iones. Teniendo en cuenta las propiedades únicas del enlace de halógeno proponemos la formación de nuevos polímeros supramoleculares fluorescentes y quirales inducidos mediante la acción de aniones lo que conducirá a nuevas estructuras supramoleculares autoensambladas sin precedentes en la bibliografía.