UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID 
 

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS 
Departamento de Química Orgánica I 

 

  
 
 

TESIS DOCTORAL   
 
 

Quiralidad en polímeros supramoleculares: efectos estructurales en el 
autoensamblaje helicoidal de moléculas orgánicas sencillas 

 
 
 

MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR 
 
 

PRESENTADA POR 

 
Fátima Aparicio Hernández 

 
 

Director 
 

Luis Sánchez Martín 
 
 

Madrid, 2014 
 

 
 © Fátima Aparicio Hernández, 2014 



 

 

 

 

 

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID 
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA I 

 

QUIRALIDAD EN POLÍMEROS 

SUPRAMOLECULARES:  

EFECTOS ESTRUCTURALES EN EL 

AUTOENSAMBLAJE HELICOIDAL DE 

MOLÉCULAS ORGÁNICAS SENCILLAS 

 

TESIS DOCTORAL 

Fátima Aparicio Hernández 

Madrid, 2014





 

 

 

QUIRALIDAD EN POLÍMEROS 

SUPRAMOLECULARES:  

EFECTOS ESTRUCTURALES EN EL 

AUTOENSAMBLAJE HELICOIDAL DE 

MOLÉCULAS ORGÁNICAS SENCILLAS 

 

Director: 

Luis Sánchez Martín 
 

Memoria que para optar al grado de 

DOCTOR EN CIENCIAS QUÍMICAS 

presenta 

Fátima Aparicio Hernández 
 

Madrid 

Abril, 2014 
 

 





 

 D. Luis Sánchez Martín, profesor titular del departamento de Química 

Orgánica I de la Universidad Complutense de Madrid, 

 

 

CERTIFICA: 

 

 

 

Que la presente Memoria, titulada: “QUIRALIDAD EN POLÍMEROS 

SUPRAMOLECULARES: EFECTOS ESTRUCTURALES EN EL 

AUTOENSAMBLAJE HELICOIDAL DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS 

SENCILLAS” se ha realizado bajo su dirección en el departamento de Química 

Orgánica I de la Universidad Complutense de Madrid, por la licenciada en 

Ciencias Químicas Dª Fátima Aparicio Hernández, y autoriza su presentación para 

ser calificada como tesis doctoral. 

 

 

 

Y para que conste, firma el presente certificado en Madrid, a 31 de marzo de 2014. 

 

 

 

 

 

 

Fdo. Luis Sánchez Martín 





i 

Índice 

1. Introducción 1 

2. Antecedentes

3. Objetivos

4. Discusión de resultados

9 

39 

43 

4.1 Moléculas radiales 
4.1.1 Moléculas de geometría rectangular 

-Síntesis de los oligo(fenilenetinilenos) (OPE) de geometría 
rectangular 
-Autoensamblaje de los OPEs de geometría rectangular 
-Transferencia de quiralidad de los OPEs de geometría 
rectangular 

4.1.2 Moléculas de geometría triangular 
-Síntesis de los oligo(fenilenetinilenos) (OPE) de geometría 
triangular 
-Autoensamblaje de los OPEs de geometría triangular 
-Transferencia de quiralidad de los OPEs de geometría 
triangular 

4.1.3 Moléculas de geometría triangular con grupos amida 
-Síntesis de las oligo(fenilenetinilen)trisamidas (OPE-TA) y 
bencenotrisamidas (BTA) de geometría triangular 
-Autoensamblaje de las OPE-TAs y BTAs  

Mecanismo de polimerización supramolecular: 
Influencia del disolvente 
Gelificación: Influencia del disolvente 

-Amplificación de quiralidad de las OPE-TAs y BTAs 

45 
46 

47 
49 

52 
54 

55 
57 

60 
63 

65 
66 

69 
75 
79 

4.2 Moléculas lineales 
4.2.1 Moléculas sin núcleo aromático central 

-Síntesis de las bis(benzamidas) 
-Autoensamblaje de las bis(benzamidas) 
-Amplificación de quiralidad de las bis(benzamidas) 

4.2.2 Moléculas con diferente balance de interacciones 
supramoleculares 

-Síntesis de los benzoésteres, benzamidas y 
naftalendiimidas (NDI) 
-Autoensamblaje de los benzoésteres, benzamidas y NDIs 

81 
82 
83 
84 
87 

90 

91 
92 



ii 

-Amplificación de quiralidad de los benzoésteres, 
benzamidas y NDIs 
-Influencia de la quiralidad en el gel como medio para el 
crecimiento cristalino 

4.2.3 Moléculas derivadas de oligo-p-fenileno (OPP): 
atropoisomería molecular 

-Síntesis de los OPPs 
-Autoensamblaje de los OPPs 
-Inversión de helicidad en los OPPs: Influencia de la 
atropoisomería molecular 

98 

101 

106 
107 
108 

111 

5. Parte experimental

6. Conclusiones

7. Summary

8. Bibliografía

119 

153 

161 

177 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. INTRODUCCIÓN 

 

 

 

 

 

 

 

 





Introducción 

3 

 

La International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) define polímero 

o macromolécula como una entidad de elevada masa molecular relativa constituida 

por unidades repetitivas de baja masa molecular.1 Hoy en día, la versatilidad de la 

química orgánica permite sintetizar prácticamente cualquier monómero y su 

correspondiente polímero proporcionando así un amplio repertorio de polímeros 

con diferentes propiedades físicas y químicas. 

Existen varios criterios para clasificar los polímeros (composición química, forma, 

etc) pero también es posible clasificarlos en función de la naturaleza de las 

interacciones que unen las unidades monoméricas. Así, podemos encontrarnos con 

polímeros formados por interacciones covalentes, polímeros covalentes, o aquellos 

en los que las interacciones que participan son fuerzas no covalentes, polímeros 

supramoleculares.2,3 La Química Supramolecular se encarga del estudio de estos 

últimos y, por tanto, estudia las interacciones no covalentes entre las moléculas. 

Dentro de estas interacciones se incluyen desde las fuerzas solvofóbicas hasta los 

enlaces de hidrógeno. Sin embargo, solo la suma o la combinación de diversas 

interacciones supramoleculares da lugar a estructuras supramoleculares estables. 

Una consecuencia directa de la reversibilidad de dichas interacciones es el carácter 

dinámico del proceso de polimerización supramolecular. Esto resulta en una 

combinación de buenas propiedades (ópticas, mecánicas, eléctricas…) y una baja 

viscosidad, lo que conlleva a una mejor manipulación de estos materiales frente al 

de los polímeros covalentes convencionales.4,5 

Existe un gran número de ejemplos de sistemas biológicos en los que las 

interacciones supramoleculares juegan un papel determinante. Uno de ellos es el 

de la celulosa (Figura 1). Este biopolímero se encuentra constituido por 

monómeros de glucosa unidos mediante enlaces covalentes. La unión covalente 

entre unidades de glucosa da lugar a largas fibras, las cuales, a su vez, 

interaccionan entre sí mediante multitud de enlaces de hidrógeno formando redes 

tridimensionales tan robustas que son capaces de conferir la 

consistencia mecánica que requieren las plantas para dar la necesaria rigidez a sus 

tallos.  

                                                           
1    Hatada, K.; R. B. Fox, J. K.; Maréchal, E.; Mita, I.; Shibaev, V. P. Pure Appl. Chem. 1996, 68, 

2313. 
2    Ciferri, A. Supramolecular Polymers; Taylor & Francis, 2010. 
3    Aparicio, F.; García, F.; Sánchez, L. Supramolecular Polymers; En Encyclopedia of Polymer 

Science and Technology Ed. Peterca, M.; John Wiley & Sons, Inc.: 2012. 
4    Aida, T.; Meijer, E. W.; Stupp, S. I. Science 2012, 335, 813. 
5    Hong, Y.; Lam, J. W. Y.; Tang, B. Z. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5361. 

http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml


Introducción 

4 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 1. Estructura de la celulosa mostrando las uniones covalentes y las interacciones 

supramoleculares entre los grupo –OH de las unidades de glucosa. 

Otro ejemplo de la naturaleza en el que se manifiesta la importancia de las 

interacciones supramoleculares en un proceso de reconocimiento dirigido, es el de 

la vitamina biotina y la proteína avidina (Figura 2). La biotina es una vitamina 

esencial para la síntesis y degradación de grasas y para la degradación de ciertos 

aminoácidos, pero su unión a la avidina (presente en la clara de huevo) impide su 

absorción en la sangre. Esta unión se produce a través de fuerzas de van der Waals 

y enlaces de hidrógeno, por lo que la simple desnaturalización de la proteína 

avidina (al ser cocinada) impide la interacción supramolecular entre ésta y la 

biotina permitiendo que la biotina pueda cumplir su función en el organismo. Este 

ejemplo muestra cómo el conocimiento y el control de la química supramolecular 

permite modular la actividad de ciertos sistemas.  



Introducción 

5 

 

Figura 2. Estructuras de la biotina y avidina y de la interacción producida entre ellas. 

De forma general, se puede decir que los agregados supramoleculares se forman a 

través de un proceso de autoensamblaje supramolecular, es decir, un 

reconocimiento dirigido y reversible de un número de unidades controlado por 

interacciones no covalentes.6 Puesto que este proceso de autoensamblaje viene 

gobernado por la presencia de fuerzas reversibles, la formación del agregado 

consiste en un equilibrio dinámico en el que variaciones en la concentración de 

monómero o en la temperatura conducen a cambios importantes en el grado de 

formación del polímero supramolecular y, como consecuencia, en la longitud de la 

cadena polimérica.7 El proceso de polimerización puede considerarse como la 

suma de múltiples equilibrios químicos derivados de la unión de cada unidad 

monomérica a la cadena polimérica. Cuando cada unidad repetitiva se adiciona a 

la cadena polimérica con la misma constante de equilibrio, se dice que el 

mecanismo de polimerización supramolecular es isodésmico.8,9,10 En cambio, si 

inicialmente el proceso está termodinámicamente desfavorecido hasta que se 

forma un núcleo que luego crece con una constante de equilibrio mayor, el 

mecanismo de polimerización supramolecular es cooperativo o de nucleación-

elongación. Las diferencias en el mecanismo pueden afectar a las propiedades 

finales del polímero supramolecular. Un mecanismo isodésmico da lugar a 

polímeros más cortos y con una mayor distribución de tamaños. En cambio, el 

polímero formado mediante un mecanismo cooperativo presenta un mayor grado 

de polimerización y menor polidispersidad (Figura 3). Una forma inequívoca de 

asignar un mecanismo isodésmico o cooperativo a la formación de un polímero 

supramolecular consiste en la representación de la variación de una propiedad 

molecular intrínseca (absorbancia, desplazamiento químico, respuesta dicroica, 

etc) en función de la temperatura o la concentración. Si la curva resultante es 

                                                           
6    Steed, J. W.; Atwood, J. L. Supramolecular Chemistry; John Wiley & Sons, Inc., 2000. 
7    Whitesides, G. M.; Grzybowski, B. Science 2002, 295, 2418. 
8    Brunsveld, L.; Folmer, B. J. B.; Meijer, E. W.; Sijbesma, R. P. Chem. Rev. 2001, 101, 4071. 
9    De Greef, T. F. A.; Smulders, M. M. J.; Wolffs, M.; Schenning, A. P. H. J.; Sijbesma, R. P.; 

Meijer, E. W. Chem. Rev. 2009, 109, 5687. 
10    Chen, Z.; Lohr, A.; Saha-Moller, C. R.; Wurthner, F. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 564. 



Introducción 

6 

 

sigmoidal, el mecanismo será isodésmico; si se obtiene una hipérbola seguida de 

una recta de pendiente cero, el mecanismo será cooperativo (Figura 3). En la 

bibliografía es posible encontrar diferentes modelos matemáticos que permiten 

extraer información termodinámica muy importante (constante de asociación, 

entalpías, entropías, etc) de los procesos de polimerización supramolecular.9 En el 

apartado de Discusión de resultados se aplicarán algunos de estos modelos. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 3. (a) Esquema de formación de un polímero supramolecular mediante los sucesivos 

equilibrios. (b) Representación esquemática de la variación de una propiedad intrínseca frente a la 

concentración o la temperatura de un mecanismo de polimerización supramolecular isodésmico o 

cooperativo. (c) Representación esquemática de la polidispersidad y grado de polimerización según 

el tipo de mecanismo y relación entre las constantes de los sucesivos equilibrios. 

Un caso especial de polímero supramolecular es el de los geles supramoleculares. 

La propiedad que hace que estos sistemas sean realmente interesantes es que 

presentan una densidad similar a los líquidos y, sin embargo, su estructura se 

asemeja más a la de un sólido. La naturaleza direccional de las interacciones 

intermoleculares permite el autoensamblaje del gelador de forma ordenada en una 

dimensión, produciendo estructuras supramoleculares fibrosas alargadas que 

forman redes tridimensionales capaces de ocluir moléculas de disolvente en su 

interior. La naturaleza reversible de las interacciones supramoleculares que forman 

esta red tridimensional conduce a un proceso de gelificación completamente 

reversible, lo que supone una ventaja frente a los geles formados por interacciones 

covalentes ya que es posible pasar del estado disolución al estado gel mediante la 

influencia de un estímulo externo, como por ejemplo, la temperatura, el pH o la 



Introducción 

7 

 

luz.11,12 Recientemente, los gelificantes de bajo peso molecular (LMWGs) están 

siendo muy estudiados ya que poseen una gran versatilidad en lo que se refiere a la 

modificación de la estructura de estos compuestos. Esto permite un mayor control 

de las propiedades de los ensamblajes en fase gel. Muchas de las aplicaciones de 

los geles están originadas por su capacidad de atrapar e inmovilizar grandes 

cantidades de líquido con cantidades relativamente bajas de gelificante. Los geles 

se han aplicado en diversos ámbitos como el de la fotolitografía, la cosmética y las 

industrias petrolera y alimenticia. Además su uso está muy difundido en medicina, 

catálisis, como material de separación y también como componente activo en 

dispositivos emisores de luz.13 Un ejemplo interesante es el de los geles 

autorreparadores14,15 en los que la naturaleza reversible de las interacciones 

supramoleculares permite la construcción de polímeros supramoleculares que 

pueden autorrepararse por sí mismos sin la necesidad de formar nuevos enlaces 

covalentes, ni la adición de reactivos químicos o sustancias catalíticas. Las 

características de estos materiales hacen de ellos candidatos ideales para su 

incorporación como materiales con aplicaciones bio- o tecnológicas. Entre los 

diferentes ejemplos que pueden encontrarse en la bibliografía sobre geles 

autorreparadores cabe destacar el descrito por el grupo del profesor Sureshan16 

donde un derivado sencillo de manitol actúa como superorganogelador a través de 

interacciones solvofóbicas y enlaces de hidrógeno (Figura 4). La fuerza y 

elasticidad de los organogeles formados por la agregación de este compuesto en 

numerosos disolventes permite su moldeado dando geles de múltiples formas. 

Cuando el bloque de gel es cortado en dos piezas y estas se mantienen juntas la 

una a la otra, se produce la autorreparación del material siendo posible suspender 

de nuevo el bloque por un solo extremo. Una prueba más de esta capacidad 

autorreparadora surge cuando se unen un gel dopado con pireno con otro gel sin 

dopar. A medida que transcurre el tiempo, es posible observar cómo el pireno 

difunde hacia el gel sin dopar, poniendo de manifiesto el intercambio dinámico de 

las moléculas disueltas de pireno a través de la superficie de unión entre los dos 

geles. La reversibilidad térmica, la transmisión de luz y el índice de refracción 

                                                           
11    Sangeetha, N. M.; Maitra, U. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 821. 
12    Ajayaghosh, A.; Praveen, V. K.; Vijayakumar, C. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 109. 
13    Terech, P.; Weiss, R. G. Chem. Rev. 1997, 97, 3133. 
14    Leibler, P. C. F. T. C. S.-Z. L. Nature 2008, 451, 977. 
15    Mukhopadhyay, P.; Fujita, N.; Takada, A.; Kishida, T.; Shirakawa, M.; Shinkai, S. Angew. 

Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6338. 
16    Vidyasagar, A.; Handore, K.; Sureshan, K. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8021. 



Introducción 

8 

 

(similar al cristal) de estos organogeladores hacen de este material un buen 

candidato para materiales ópticos flexibles como lentes plano convexas o doble 

convexas. 

Figura 4. (a) Estructura química del derivado de manitol e ilustración esquemática del proceso de 

gelificación del mismo en disolventes apolares. (b) Gel dopado con pireno fusionado con gel no 

dopado, ambos formados con un 1% de organogelador.  

Pequeños cambios en la estructura química o en las condiciones externas de 

autoensamblaje permiten interconvertir las estructuras supramoleculares. Por 

tanto, el estudio de nuevas moléculas puede contribuir al mayor conocimiento del 

proceso de autoensamblaje natural y a la obtención de estructuras altamente 

organizadas a partir de moléculas discretas. 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ANTECEDENTES 

 

 

 

 

 

 

 





Antecedentes 

11 

 

2.1 HOMOQUIRALIDAD 

La quiralidad puede definirse como la propiedad que hace que un objeto no sea 

superponible con su imagen especular. Un ejemplo sencillo lo constituyen las 

manos humanas, donde la mano izquierda no es superponible con su imagen 

especular, la mano derecha. A nivel molecular, dos sustancias son quirales cuando 

tienen la misma forma pero la distribución espacial de sus átomos es opuesta, 

dando lugar a dos enantiómeros que solamente se diferencian en que desvían de 

forma opuesta el plano de la luz polarizada (Figura 5). 

Dentro de la naturaleza existe una multitud de ejemplos de estructuras 

supramoleculares con funciones específicas en los que la quiralidad juega un papel 

determinante. Algunas biomoléculas importantes asociadas a la vida son quirales 

como los aminoácidos que construyen las proteínas (Figura 5) y las unidades de 

ribosa y desoxirribosa en el ARN y ADN, respectivamente. Sin embargo, las 

razones por las que la naturaleza escoge solo los L-aminoácidos para sus proteínas, 

mientras que selecciona solo la D-ribosa y D-desoxirribosa para su ARN y ADN, 

respectivamente, son desconocidas. Es por esto que el origen de la 

homoquiralidad, es decir, cómo la naturaleza puede convertir mezclas racémicas 

en mezclas enantioméricamente enriquecidas, sigue siendo un tema de amplio 

estudio donde la síntesis de sistemas artificiales capaces de emular este 

comportamiento actuando como sistemas modelo presenta un gran interés. 

 

 

 

 

 

Figura 5. Representación esquemática de las imágenes especulares de los aminoácidos.  

Las teorías para el origen de la quiralidad en la naturaleza pueden clasificarse en 

dos grandes grupos: bióticas y abióticas. La teoría biótica considera un origen 

racémico de la vida y una posterior evolución química de las moléculas hacia los 

enantiómeros más eficaces, como es el caso de los L-aminoácidos y D-azúcares. 

La selección y la homogeneidad quiral pudo conseguirse por medio de una 

evolución química producida por eventos ocasionales que determinaron la 

eliminación de uno de los enantiómeros. Por otro lado, la teoría abiótica considera 



Antecedentes 

12 

 

que la aparición de esta selección y homogeneidad quiral es anterior al origen de la 

vida, es decir, la vida se originó cuando en el medio se encontraban solo los 

enantiómeros quirales específicos. Existen experimentos que confirman que la 

presencia conjunta de moléculas L y D en un sistema impide la oligomerización de 

nucleóticos para dar lugar a polinucleótidos17 y por tanto es necesaria la presencia 

de solo uno de los dos enantiómeros quirales para que se produzca dicha 

oligomerización. Los minerales y los procesos asociados al crecimiento cristalino 

han sido propuestos como posibles agentes y posible mecanismo, respectivamente, 

para la selección quiral de un medio previamente racémico.18 Existen sustancias 

que cuando cristalizan presentan dos morfologías enantiomérica y ópticamente 

activas aunque la molécula no sea quiral.19 Esto es debido a la presencia de ejes 

helicoidales que confieren quiralidad a la estructura cristalina. Un ejemplo 

conocido es el de la molécula de NaClO3. Aunque la molécula es aquiral, el 

proceso de cristalización por simple evaporación da lugar al mismo número de 

cristales L y D debido a que ambos enantiomorfos poseen la misma estabilidad 

térmica.20,21 Sin embargo, si la disolución es agitada durante la cristalización, se 

forma preferentemente solo uno de los dos tipos de cristales. Esta diferencia de 

quiralidad se debe a un proceso de ruptura de simetría especular cuyo mecanismo 

es todavía desconocido y sigue siendo ampliamente estudiado.22,23 

Dentro de este área, son de especial interés los trabajos llevados a cabo por el 

grupo del profesor Viedma.24,25 En uno de sus artículos se muestra cómo en una 

mezcla racémica de dos poblaciones de cristales de NaClO3 o NaBrO3 de 

quiralidad opuesta, una población de enantiómeros es devorada por la otra en 

escasas horas (Figura 6). La justificación de la desaparición de una de las 

poblaciones está ligada al proceso de cristalización-disolución.26 En este caso, se 

logra un enantiómero a partir de una mezcla racémica. Sin embargo, en el ejemplo 

anterior para NaClO3, se lograba la formación de un solo enantiómero cambiando 

                                                           
17    Joyce, G. F.; Visser, G. M.; van Boeckel, C. A. A.; van Boom, J. H.; Orgel, L. E.; van 

Westrenen, J. Nature 1984, 310, 602. 
18    Weissbuch, I.; Lahav, M. Chem. Rev. 2011, 111, 3236. 
19    Kondepudi, D. K.; Kaufman, R. J.; Singh, N. Science 1990, 250, 975. 
20    Kipping, F. S. P., W. J.  J. Chem. Soc., Trans 1898, 73, 606. 
21    Landolt, H. Chem. Ber. 1896, 29, 2404. 
22    Viedma, C. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 065504. 
23    Uwaha, H. K. a. M. Phys. Rev. E 86 2012, 051608. 
24    Hein, J. E.; Huynh Cao, B.; Viedma, C.; Kellogg, R. M.; Blackmond, D. G. J. Am. Chem. Soc. 

2012, 134, 12629. 
25    Viedma, C.; McBride, J. M.; Kahr, B.; Cintas, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 10545. 
26    Viedma, C. Cryst. Growth Des. 2007, 7, 553. 



Antecedentes 

13 

 

las condiciones de cristalización de la disolución del compuesto. Ambos 

experimentos muestran la incapacidad de coexistencia de dos poblaciones de 

enantiómeros en un mismo medio y conducen a un planteamiento más general: 

aún partiendo de un sistema mixto en el que ambos enantiómeros están presentes, 

la pureza quiral absoluta constituiría una exigencia inexorable en el curso de 

algunos procesos naturales. 

 

 

 

 

 

Figura 6. Representación esquemática de la evolución hacia una población cristalina 

enantioméricamente pura a partir de una mezcla racémica. 

La adsorción selectiva sobre cristales podría constituir un mecanismo natural para 

la selección de moléculas en función de su quiralidad.27 Uno de estos cristales 

enantiómeros podría actuar como adsorbente quiral selectivo de moléculas quirales 

produciendo la separación o resolución de mezclas racémicas en sus dos moléculas 

quirales constituyentes, quedando una adherida a la superficie del cristal y la otra 

en la disolución.  Los minerales con capacidad selectiva quiral más estudiados son: 

el cuarzo, las arcillas y la calcita. 

Una de las teorías más aceptadas sobre la evolución de la homoquiralidad postula 

tres etapas distintas: ruptura de la simetría especular, transmisión de quiralidad y 

amplificación de quiralidad. La ruptura de la simetría especular considera un 

desequilibrio enantiomérico. Existen diversas teorías acerca de cómo pudo 

producirse este desequilibrio enantiomérico y una de ellas tiene en cuenta la 

síntesis asimétrica absoluta espontánea. En la etapa de transmisión de quiralidad se 

produce una transferencia de quiralidad de unas moléculas a otras. Y la fase final 

de amplificación de quiralidad considera un proceso de enriquecimiento 

enantiomérico. El estudio detallado de cada una de estas etapas podría conducir a 

un mejor entendimiento del origen de la homoquiralidad en la naturaleza. 

 

                                                           
27    Bonner, W.; Kavasmaneck, P.; Martin, F.; Flores, J. Origins Life 1975, 6, 367. 



Antecedentes 

14 

 

Quiralidad en ensamblajes supramoleculares 

La función de muchas biomoléculas viene determinada por la morfología de su 

ensamblaje supramolecular y éste, a su vez, por la quiralidad de sus componentes. 

Esto demuestra la existencia de una relación directa entre estructura química y 

quiralidad supramolecular. La quiralidad en una molécula se puede alcanzar a 

través de la presencia de centros estereogénicos, planos quirales, ejes quirales y/o 

quiralidad helicoidal. Esta quiralidad helicoidal se puede conseguir a partir de 

fenómenos de polimerización supramolecular de moléculas con centros 

estereogénicos como elemento inductor de la quiralidad helicoidal dando lugar a 

hélices orientadas en un solo sentido, hélices P (orientadas hacia la derecha) o 

hélices M (orientadas hacia la izquierda). El control de la helicidad en ensamblajes 

supramoleculares presenta implicaciones importantes en la química 

supramolecular y está íntimamente relacionado con el fenómeno de la 

transferencia de quiralidad en la naturaleza. 

Como ya se ha comentado, el proceso mediante el cual se produce la transferencia 

de quiralidad de una molécula o grupo de moléculas a una estructura 

supramolecular compleja constituye un ejemplo de amplificación de quiralidad 

que puede conducir a un desequilibrio enantiomérico.28 Mediante este proceso, 

ligeros excesos enantioméricos conducen a una elevada selectividad hacia una 

forma quiral concreta. La evidencia de la existencia de amplificación de quiralidad 

se obtiene generalmente por medidas de dicroismo circular electrónico (CD) o 

dispersión óptica rotatoria (medida de [α]D). Además, diversas técnicas de 

microscopía tales como la microscopía de fuerza atómica (AFM), la microscopía 

electrónica de barrido (SEM) o la microscopía de transmisión electrónica (TEM), 

pueden servir como apoyo en la Discusión de resultados sobre la helicidad de las 

morfologías obtenidas. Cabe distinguir en este punto los conceptos de 

amplificación e inducción de quiralidad. Mientras que el primer término hace 

referencia a un proceso supramolecular, el segundo está relacionado con los 

procesos moleculares de generación de centros estereogénicos. 

Los procesos de amplificación de quiralidad empezaron a ser estudiados por el 

grupo del profesor Green en poliisocianatos, polímeros covalentes capaces de 

adoptar una conformación helicoidal (Figura 7). Estos estudios condujeron al 

                                                           
28    Palmans, A. R. A.; Meijer, E. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 8948. 



Antecedentes 

15 

 

descubrimiento de que solo una pequeña cantidad de agente quiral era capaz de 

dirigir la helicidad en la formación de un polímero homoquiral.29,30  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 7. Estructura cis-trans del esqueleto de los poliisocianatos (parte superior) y hélices 

orientadas hacia la izquierda y hacia la derecha (parte inferior). 

La investigación de la amplificación de quiralidad en polímeros covalentes 

helicoidales como los poli(fenilacetileno)s, poliisocianuros y polisilanos31,32 

proporcionó información relevante acerca de la transferencia de información quiral 

a través de interacciones no covalentes hacia polímeros covalentes helicoidales y 

constituye un antecedente de gran importancia en el conocimiento del proceso de 

amplificación de quiralidad en sistemas no covalentes.  

Tomando como referencia los estudios pioneros de amplificación de quiralidad 

sobre polímeros covalentes, hoy en día son muchos los grupos de investigación 

que tratan de entender el funcionamiento de estos procesos en sistemas dinámicos 

como son los polímeros supramoleculares. En este contexto, es posible encontrar 

en la bibliografía muchos ejemplos basados en la transferencia de la información 

quiral desde el nivel molecular al supramolecular.  

                                                           
29    Green, M. M.; Park, J.-W.; Sato, T.; Teramoto, A.; Lifson, S.; Selinger, R. L. B.; Selinger, J. V. 

Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 3138. 
30    Green, M. M.; Cheon, K.-S.; Yang, S.-Y.; Park, J.-W.; Swansburg, S.; Liu, W. Acc. Chem. Res. 

2001, 34, 672. 
31    Teramoto, A. Prog. Polym. Sci. 2001, 26, 667. 
32    Takei, F.; Yanai, K.; Onitsuka, K.; Takahashi, S. Chem. Eur. J. 2000, 6, 983. 



Antecedentes 

16 

 

La incorporación de elementos quirales en la estructura de moléculas orgánicas 

puede inducir el ensamblaje supramolecular quiral de dicha molécula conduciendo 

a estructuras helicoidales supramoleculares de distinto sentido de hélice en función 

de la configuración del elemento quiral. Tal es el caso del trabajo realizado por el 

grupo del profesor Lee donde se describe el autoensamblaje de dos oligo-p-

fenilenos ((R,R)-1 y (S,S)-1, Figura 8) en los que un segmento quiral actúa de 

puente entre dos bloques de construcción en forma de varilla.33  

 

Figura 8. Representación esquemática de las hélices P y M formadas por el autoensamblaje de los 

compuestos (R,R)-1 y (S,S)-1, respectivamente, y de la interacción entre dichas hélices para dar 

lugar a superhélices M en ambos casos. 

La polimerización supramolecular de estos compuestos se produce principalmente 

a través de interacciones π-π entre las unidades aromáticas, por lo que la gran 

proximidad de los elementos quirales a las unidades de autoensamblaje ejerce una 

gran influencia en la helicidad supramolecular de los ensamblajes de dichos 

                                                           
33    Ryu, J.-H.; Tang, L.; Lee, E.; Kim, H.-J.; Lee, M. Chem. Eur. J. 2008, 14, 871. 



Antecedentes 

17 

 

compuestos. El estudio en disolución por CD del ensamblaje supramolecular de 

estos oligo-p-fenilenos muestra efectos Cotton opuestos que indican la formación 

de objetos helicoidales de helicidad opuesta; hélices orientadas hacia la derecha 

(hélices P) para (R,R)-1 y hélices orientadas hacia la izquierda (hélices M) para 

(S,S)-1.34 La formación de estos agregados helicoidales es confirmada por 

experimentos de TEM a mayor concentración donde, sorprendentemente, se 

observan agregados de fibras orientadas hacia la izquierda para ambos 

compuestos, a pesar de que los experimentos de CD muestran agregados de 

helicidad contraria. Estos resultados indican que la agregación de las fibras 

individuales formadas inicialmente con helicidad P o M evoluciona en la misma 

dirección para dar lugar a superhélices orientadas exclusivamente hacia la 

izquierda (Figura 8).35,36 La formación de estas superhélices apoyaría la teoría 

biótica del origen de la homoquiralidad ya que muestra la evolución quiral de dos 

enantiómeros supramoleculares de helicidad opuesta hacia un solo enantiómero 

supramolecular de mayor escala cuya formación se ve más favorecida.  

En este mismo trabajo se evalúa también la influencia de posibles diferencias 

presentes en la geometría de la molécula en la quiralidad de los objetos 

supramoleculares formados. En concreto, se lleva a cabo la síntesis del compuesto 

(R,R)-2 de estructura similar pero en el que el puente quiral que une los dos 

fragmentos aromáticos se encuentra cerrado y por lo tanto rígido. Esto confiere a 

este compuesto una conformación plegada, a diferencia del compuesto (R,R)-1 en 

el que dicho puente se encuentra abierto permitiendo el giro libre entre los 

carbonos del puente y adoptando una forma lineal. Es esta diferencia estructural la 

que condiciona el autoensamblaje de ambos compuestos, los cuales, aún 

presentando elementos quirales de la misma configuración, (R,R), sus estudios en 

disolución por CD muestran señales opuestas, helices de tipo P para (R,R)-1 y de 

tipo M para (R,R)-2. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos a partir de los 

estudios por calorimetría diferencial de barrido (DSC) y dispersión de rayos X a 

bajos ángulos (SAXS), las diferencias estructurales entre ambos compuestos 

podrían dirigir el ensamblaje supramolecular de diferente forma (Figura 9).  

 

                                                           
34    Eliel, E. L.; Wilen, S. H.; Mander, L. N. Stereochemistry of Organic Compounds; Wiley: New 

York, 1994. 
35    Ajayaghosh, A.; Vijayakumar, C.; Varghese, R.; George, S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 

456. 
36    Lohr, A.; Lysetska, M.; Würthner, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5071. 



Antecedentes 

18 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 9. Estructura química de los compuestos (R,R)-1 y (R,R)-2 y representación esquemática del 

empaquetamiento según su estructura para dar lugar a hélices orientadas en sentido opuesto. 

La geometría lineal de (R,R)-1 conduciría a un agregado en el que los fragmentos 

aromáticos interaccionan dando lugar a una sección rectangular maximizándose 

así las interacciones π-π,  con los dendrones flexibles orientados hacia el 

exterior.37 A continuación, estos agregados rectangulares apilan para dar lugar a 

los objetos columnares que originan las hélices. El impedimento estérico entre los 

dendrones produce la rotación en la misma dirección conduciendo a hélices 

orientadas en un solo sentido, hélices P. Por el contrario, la geometría plegada del 

compuesto (R,R)-2 condicionaría su ensamblaje dando lugar a agregados 

formados por cuatro moléculas dispuestas formando discos. En esta conformación, 

                                                           
37    Lee, M.; Cho, B.-K.; Kim, H.; Yoon, J.-Y.; Zin, W.-C. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9168. 



Antecedentes 

19 

 

el anillo de fenilo se encontraría rotado respecto al enlace C-O del anillo de 

oxolano, lo que distorsionaría la estructura originando hélices M (Figura 9). 

En la bibliografía se han descrito otros ejemplos de transferencia de quiralidad 

utilizando una sustancia quiral como agente quiral externo. Así, la interacción no 

covalente entre compuestos aquirales y pequeñas cantidades de moléculas 

auxiliares quirales, o bien la solvatación quiral por parte de ciertos disolventes, 

constituyen estrategias interesantes para el diseño de estructuras helicoidales. 

Dentro de la primera estrategia, se encuentra el trabajo del grupo del profesor 

Ajayaghosh basado en la polimerización supramolecular de dos 

oligo(fenilenetinilenos) (OPEs) 3 y 4, aquiral y quiral, respectivamente (Figura 

10).38 El autoensamblaje del OPE aquiral 3 en disolventes apolares conduce a la 

formación de organogeles emisores de luz azul.39 Sin embargo, el OPE quiral 4 no 

forma agregados en disolventes apolares según los estudios de absorción y 

emisión. Cuando ambos compuestos se estudian separadamente por CD en decano, 

no se observa señal dicroica, por lo que se demuestra que ni el OPE aquiral 3 ni el 

quiral 4 son capaces de formar agregados helicoidales orientados en un solo 

sentido. Sin embargo, la adición del compuesto quiral 4 sobre una disolución del 

compuesto aquiral 3, seguido de calentamiento y posterior enfriamiento, resulta en 

la obtención de señal dicroica. Teniendo en cuenta que ambos compuestos 

individualmente no muestran efecto Cotton, la señal dicroica obtenida es la 

resultante del coensamblaje entre ambos compuestos para dar lugar a hélices 

orientadas en un único sentido. Los estudios por AFM de 3 en decano muestran 

objetos esféricos que por TEM revelan un carácter vesicular (Figura 10). Por el 

contrario, los correspondientes estudios por AFM y TEM de 4 en decano no 

revelan objetos supramoleculares de morfología definida. Sorprendentemente, el 

coensamblaje de 3 y 4 en decano conduce a organizaciones helicoidales con una 

estructura tubular confirmada por TEM (Figura 10). Por tanto, se puede concluir 

que el coensamblaje del OPE aquiral 3 junto al OPE quiral 4 produce la 

transferencia de quiralidad molecular presente en 4 conduciendo a la evolución del 

ensamblaje supramolecular de vesículas a estructuras helicoidales tubulares 

orientadas en un solo sentido. 

 

                                                           
38    Ajayaghosh, A.; Varghese, R.; Mahesh, S.; Praveen, V. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 

7729. 
39    Ajayaghosh, A.; Varghese, R.; Praveen, V. K.; Mahesh, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 

3261. 



Antecedentes 

20 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 10. (a) Estructura química de los OPEs 3 y 4 y representación esquemática del 

autoensamblaje de 3 como vesículas y su coensamblaje con 4 como estructuras tubulares helicoidales 

orientadas en un solo sentido en decano. (b) Imagen de TEM de 3 en decano (1 x 10-6 M). (c) Imagen 

de TEM del coagregado de 3 y 4 (25%) en decano (1 x 10-5 M). 

Otro ejemplo interesante dentro de esta misma estrategia es el publicado en 

nuestro grupo de investigación, el cual ha permitido conocer en gran detalle la 

repercusión de la estructura molecular en los fenómenos de transferencia de 

quiralidad.40 Este trabajo se basa en el estudio de una serie de moléculas derivadas 

de OPE en las que los elementos quirales se encuentran unidos al sistema central 

mediante diferentes grupos funcionales. Los resultados más sorprendentes se 

obtienen al mezclar el compuesto aquiral 5 y su análogo 6 en el que las tres 

cadenas periféricas son quirales y una de ellas se encuentra unida al esqueleto 

aromático central mediante un grupo funcional éter en lugar de un grupo amida 

(Figura 11). Los correspondientes estudios de FTIR y CD demuestran que el 

                                                           
40    García, F.; Sánchez, L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 134, 734. 



Antecedentes 

21 

 

compuesto quiral 6 no es capaz de formar agregados helicoidales en disolución, lo 

que pone de manifiesto la importancia de los tres grupos amida en la estabilización 

de los agregados columnares mediante la formación de una serie de tres enlaces de 

hidrógeno intermoleculares entre moléculas adyacentes. Sin embargo, estudios 

teóricos DFT a nivel MPWB1K/6-31G**41,42 llevados a cabo demuestran la 

capacidad de la OPE 5 para formar estructuras helicoidales por medio de 

interacciones π-π y enlaces de hidrógeno intermoleculares.43  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 11. Estructura química de los OPEs 5 y 6 y representación esquemática de la formación del 

copolímero supramolecular a partir de la mezcla 5 + 6, tras calentar a una temperatura superior a la 

temperatura de elongación (Te). 

La ausencia de señal dicroica en el compuesto 5 indica que los agregados 

helicoidales no presentan una helicidad preferente y, por lo tanto, un 50% de las 

hélices se encuentran orientadas hacia un sentido y el 50% restante en el sentido 

                                                           
41    López, J. L.; Pérez, E. M.; Viruela, P. M.; Viruela, R.; Ortí, E.; Martín, N. Org. Lett. 2009, 11, 

4524. 
42    Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5656. 
43    García, F.; Viruela, P. M.; Matesanz, E.; Ortí, E.; Sánchez, L. Chem. Eur. J. 2011, 17, 7755. 



Antecedentes 

22 

 

opuesto conduciendo a una señal dicroica nula. Sorprendentemente, aunque 

ninguno de los compuestos presenta efecto Cotton individualmente, la mezcla de 

ambos compuestos en metilciclohexano (MCH), su calentamiento hasta conseguir 

la ruptura de los correspondientes agregados, y su posterior enfriamiento, resulta 

en una señal dicroica clara. Por tanto, el coensamblaje de los monómeros de 5 

(aquiral y helicoidal) y 6 (quiral y no helicoidal) se produce de manera eficaz a 

través de enlaces de hidrógeno intermoleculares e interacciones π-π generando 

agregados helicoidales estables (Figura 11). En este proceso de coensamblaje se 

produce una transferencia de helicidad de 5 a 6 y una transferencia de información 

quiral desde 6 a 5 generando copolímeros supramoleculares helicoidales quirales.  

Los sistemas descritos hasta ahora, basados en moleculas estructuralmente 

similares pero no idénticas, ponen de manifiesto la importancia de pequeñas 

variaciones estructurales en la interacción supramolecular entre sustancias y en sus 

correspondientes fenómenos de transferencia de quiralidad.  

Un buen ejemplo en el que la transferencia de información quiral se obtiene 

mediante la segunda estrategia anteriormente mencionada, es decir, por medio de 

la solvatación quiral de sustancias aquirales, es el descrito por el grupo del 

profesor Würthner en el que se estudia la formación de fibras helicoidales en el 

autoensamblaje de la perilendiimida (PBI) aquiral 7 en disolventes quirales 

(Figura 12).44 Esta PBI autoensambla a través de interacciones π-π y enlaces de 

hidrógeno formando fibras helicoidales. En algunos disolventes apolares, como 

tolueno, estas fibras interaccionan dando lugar a organogeles.45 Las imágenes de 

AFM del gel diluido de la PBI 7 en tolueno muestran hélices orientadas en ambos 

sentidos, lo que demuestra que no hay una preferencia por un único sentido de 

hélice. Este grupo de investigación ha estudiado la influencia de la quiralidad del 

(S)- y (R)-limoneno como disolvente en el autoensamblaje de la PBI aquiral 7 

(Figura 13). La red de fibras formada por el compuesto en tolueno constituye un 

material racémico al ser los fragmentos de construcción y el medio exterior 

aquirales. Sin embargo, la situación cambia al utilizar disolventes quirales. 

 

 

                                                           
44    Stepanenko, V.; Li, X.-Q.; Gershberg, J.; Würthner, F. Chem. Eur. J. 2013, 19, 4176. 
45    Li, X.-Q.; Stepanenko, V.; Chen, Z.; Prins, P.; Siebbeles, L. D. A.; Wurthner, F. Chem. 

Commun. 2006, 3871. 



Antecedentes 

23 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 12. Estructura química de la PBI 7 y modelos de empaquetamiento a través de enlaces de H 

para dar lugar a hélices M y P. 

Los experimentos de CD (5 x 10-6 M) a temperatura variable del compuesto 7 en 

ambos enantiómeros (S)- y (R)-limoneno conducen a la obtención de efecto Cotton 

al ir disminuyendo la temperatura. Esto demuestra la formación de agregados 

termodinámicamente estables con una helicidad definida, hélices M en (R)-

limoneno y hélices P en (S)-limoneno. Los estudios realizados por AFM a mayor 

concentración (1 x 10-4 M) muestran una mayor proporción de hélices M que de 

hélices P en (R)-limoneno y al contrario en (S)-limoneno, con un exceso 

enantiomérico en torno a un 20% en ambos casos. Experimentos de CD utilizando 

diferentes rampas de enfriamiento y una concentración similar a la de los estudios 

AFM, muestran señales de hasta un 30% de intensidad menor y un aumento de 

dichas señales al disminuir la rampa de enfriamiento (Figura 13). Estos resultados 

demuestran que la preferencia por una sola helicidad es menos pronunciada a 

concentraciones más altas debido a la rápida nucleación y al rápido crecimiento de 

las fibras durante la gelificación lo que conduce a productos supramoleculares 

cinéticos en lugar de termodinámicos. Por tanto, estos datos muestran la formación 

preferente de hélices orientadas en un sentido a través del autoensamblaje de una 



Antecedentes 

24 

 

sustancia aquiral en un medio quiral y la modulación del exceso enantiomérico en 

función de las condiciones experimentales en las que se lleva a cabo la 

polimerización supramolecular. 

Figura 13. (a) Estructura química del disolvente quiral (R)-limoneno y (S)-limoneno y gráfico 

estadístico mostrando la proporción de hélices P y M presentes en el agregado formado en cada 

enantiómero de limoneno y observado por AFM. (b) Espectro CD dependiente de la velocidad de 

enfriamiento desde 100ºC hasta 20ºC a 80ºC/h (línea continua) y 300ºC/h (línea discontinua), y 

enfriamiento no controlado (línea de puntos) de la PBI 7 (1 x 10-4 M) en (R)-limoneno. 

Junto a las estrategias ya mencionadas en esta Memoria para conseguir estructuras 

helicoidales en procesos supramoleculares, existen dos métodos muy utilizados 

para generar fenómenos de amplificación de quiralidad. Estos dos métodos se 

conocen por el nombre de “sargentos y soldados” (SaS) y “reglas de mayoría” 

(MR). En los experimentos de “sargentos y soldados”, la adición de un pequeño 

número de unidades quirales (sargentos) condiciona el ensamblaje de un gran 

número de unidades aquirales (soldados) dando lugar a hélices orientadas 

preferentemente en un solo sentido.  En cambio, el proceso de “reglas de mayoría” 

se observa cuando en una mezcla de enantiómeros, un pequeño exceso de uno de 

ellos es capaz de dirigir la helicidad del otro. Como se ha dicho anteriormente, la 

detección de un fenómeno de amplificación de quiralidad se consigue 

generalmente mediante CD o [α]D. De esta manera, la intensidad de la señal de 

dicroica a una longitud de onda determinada o el [α]D, en función de la cantidad de 

entidad quiral añadida a una disolución, debe conducir a una relación no lineal. 

El grupo del profesor Aida ha descrito un ejemplo de gran relevancia en el que se 

investiga la amplificación de quiralidad por medio de un experimento de sargentos 



Antecedentes 

25 

 

y soldados entre dos hexa-peri-benzocoronenos (HBC) 8 y 9 (Figura 14).46 La 

incorporación de grupos norbornano en la estructura del HBC anfifílico 8 conlleva 

la obtención de estructuras helicoidales supramoleculares como una mezcla de 

estructuras orientadas hacia la derecha y hacia la izquierda.47 Sin embargo, el 

autoensamblaje del HBC 9, dotado con un centro estereogénico adicional, da lugar 

a nanotubos e hilos sin helicidad.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 14. (a) Estructura química de los HBCs 8, (S)-9 y (R)-9 e imágenes de SEM de los 

nanoserpentines obtenidos en el coensamblaje de 8 (0.1 μM) y un 20% de (S)-9 (b) o 20% de (R)-9 

(c) en diclorometano, por difusión con dietiléter, enfriamiento y posterior ROMP. 

Cuando se adicionan pequeñas cantidades del compuesto 9 sobre 8 es posible 

dirigir la quiralidad del proceso de autoensamblaje. Así, se observa que la adición 

del compuesto (S)-9 sobre 8 da lugar a estructuras tubulares con helicidad M, 

obteniéndose la helicidad contraria cuando se adiciona el HBC (R)-9 (Figura 14). 

                                                           
46    Yamamoto, T.; Fukushima, T.; Kosaka, A.; Jin, W.; Yamamoto, Y.; Ishii, N.; Aida, T. Angew. 

Chem., Int. Ed. 2008, 47, 1672. 
47    Yamamoto, T.; Fukushima, T.; Yamamoto, Y.; Kosaka, A.; Jin, W.; Ishii, N.; Aida, T. J. Am. 

Chem. Soc. 2006, 128, 14337. 



Antecedentes 

26 

 

Además, con el fin de mejorar la robustez de estas morfologías, el coensamblaje se 

polimeriza utilizando una metátesis con apertura de anillo (ROMP) 

comprobándose por SEM y TEM la preservación de la estructura del coensamblaje 

durante la polimerización (Figura 14). El coensamblaje de 8 con hasta un 20% de 

(S)- o (R)-9 conduce a la formación de helices opuestas de acuerdo con la 

información quiral contraria presente en ambos compuestos. Sin embargo, al 

utilizar fracciones molares de 9 por encima del 50%, la presencia de agregados 

con un único sentido de hélice se mantiene pero también se forman productos 

indeseados como nanotubos y fibras. 

Los experimentos de “sargentos y soldados” llevados a cabo en disolución y 

monitorizados por CD y UV-vis permiten obtener información muy útil acerca del 

proceso de amplificación de quiralidad (Figura 15). Las señales de CD resultan 

contrarias para el coensamblaje de 8 con (S)-9 o con (R)-9 y muestran un cambio 

en la intensidad de dichas señales en función de la fracción molar de 9. La 

variación de esta intensidad presenta una tendencia no lineal con respecto a la 

fracción molar de 9 hasta un valor del 10% lo que indica que solo es necesario un 

10% de sargento 9 para conseguir la agregación dirigida en un solo sentido (Figura 

15). Este experimento pone de manifiesto la presencia de un proceso de 

amplificación de quiralidad en el que el compuesto 9 actuaría como sargento 

obligando a los soldados, compuesto 8, a ordenarse preferentemente en un sentido.  

Figura 15. Espectros CD de los agregados supramoleculares obtenidos en el coensamblaje de 8 y 

(S)-9 (a-b) o (R)-9 (c-d) en dietileter/diclorometano (100:1; 30 μM) a 20ºC, l=1 cm. (e) Variación de 

la relación entre la señal CD y la absorbancia en función de la fracción molar de (S)-9 (azul) y (R)-9 

(rojo) a 431 nm (círculos) y 457 nm(cuadrados). 



Antecedentes 

27 

 

El mecanismo mediante el cual se produce la transferencia de información quiral 

desde el nivel molecular al supramolecular puede determinar las propiedades del 

polímero supramolecular y su posible función/aplicación, por lo que la 

investigación de la influencia de ciertos factores, como la concentración o la 

temperatura, en estos procesos es de gran importancia. En los polímeros 

supramoleculares sintéticos, la amplificación de quiralidad obtenida por 

experimentos de “sargentos y soldados” o “reglas de mayoría” se da 

principalmente en sistemas que siguen un mecanismo de polimerización 

supramolecular cooperativo. Sin embargo, existen excepciones en las que se han 

podido seguir estos experimentos en autoensamblajes formados a través de un 

mecanismo isodésmico.48,49,50 Tal es el caso de las coronenbisimidas (CBIs) 10 y 

11,  aquiral y quiral, respectivamente, descritas por el grupo del profesor George 

(Figura 16).51 La presencia de centros quirales en las cadenas laterales dirige la 

organización de la CBI 11 en MCH hacia la formación de hélices orientadas en un 

solo sentido tal y como se demuestra por CD y AFM. Experimentos a temperatura 

variable en los que se monitoriza la fracción de agregado en función de la 

intensidad de señal dicroica, en el caso del compuesto quiral 11, o la intensidad de 

absorbancia para el compuesto aquiral 10, conducen a curvas sigmoidales que 

indican que la polimerización supramolecular de ambos compuestos sigue un 

mecanismo isodésmico.52  

En un experimento de “sargentos y soldados”, diferentes cantidades de la CBI 

quiral 11 son coensambladas con la aquiral 10. Estudios de CD y UV-vis (2.5 x 10-

5 M) muestran una variación no lineal del factor de anisotropía g en función de la 

cantidad de sargento 11 añadida y una señal dicroica máxima al añadir un 50% de 

sargento (Figura 16). Este valor tan alto sugiere que el proceso de amplificación de 

quiralidad entre estos dos compuestos es muy débil. Al llevar a cabo otro 

experimento de “sargentos y soldados” a mayor concentración (1 x 10-4 M), la 

cantidad necesaria para la ordenación quiral en un solo sentido resulta ser de un 

30%. Este resultado indica que el grado de amplificación de quiralidad aumenta al 

                                                           
48    Palmans, A. R. A.; Vekemans, J. A. J. M.; Havinga, E. E.; Meijer, E. W. Angew. Chem., Int. Ed. 

1997, 36, 2648. 
49    Brunsveld, L.; Lohmeijer, B. G. G.; Vekemans, J. A. J. M.; Meijer, E. W. Chem. Commun. 

2000, 2305. 
50    van Gestel, J.; Palmans, A. R. A.; Titulaer, B.; Vekemans, J. A. J. M.; Meijer, E. W. J. Am. 

Chem. Soc. 2005, 127, 5490. 
51    Kulkarni, C.; Munirathinam, R.; George, S. J. Chem. Eur. J. 2013, 19, 11270. 
52    Smulders, M. M. J.; Nieuwenhuizen, M. M. L.; de Greef, T. F. A.; van der Schoot, P.; 

Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W. Chem. Eur. J. 2010, 16, 362. 



Antecedentes 

28 

 

aumentar la concentración y demuestra la influencia de la concentración en el 

experimento de “sargentos y soldados” y, por tanto, en la transferencia de la 

información quiral.  

 

 

Figura 16. Estructura química de las CBI 10 y 11. (a) Experimento de “sargentos y soldados” sobre 

el coensamblaje de 10 y 11 (MCH, 2.5 x 10-5 M) por CD. (b) Variación del factor de anisotropía (320 

nm) en función de la fracción de sargento.  

Otro factor a tener en cuenta en los procesos de polimerización supramolecular y 

en los estudios de amplificación de quiralidad es el de la temperatura. En este 

punto resultan de gran interés los trabajos realizados por el grupo del profesor 

Meijer.4,53 En uno de sus artículos más conocidos en este área se describe la 

dependencia del fenómeno de amplificación de quiralidad de ciertas 

bencenotricarboxamidas (BTAs) con la temperatura.54 El estudio se realiza sobre 

las BTAs quirales (S)- y (R)-12 y aquiral 13 (Figura 17), las cuales autoensamblan 

siguiendo un mecanismo cooperativo, al contrario que el ejemplo anteriormente 

descrito en el que el mecanismo era isodésmico. Para cuantificar el fenómeno de 

amplificación de quiralidad, en este grupo utilizan un modelo adaptado al descrito 

                                                           
53    Smulders, M. M. J.; Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2007, 130, 606. 
54    Smulders, M. M. J.; Filot, I. A. W.; Leenders, J. M. A.; van der Schoot, P.; Palmans, A. R. A.; 

Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 132, 611. 



Antecedentes 

29 

 

por van Gestel55 para fenómenos de “sargentos y soldados” y “reglas de mayoría”. 

En este modelo se tienen en cuenta dos penalizaciones energéticas: por un lado la 

penalización de hélice contraria (helix reversal penalty, HRP) que surge cuando se 

forma un fragmento de helicidad opuesta al fragmento de hélice ya formado, y por 

otro lado la penalización por incompatibilidad (mismatch penalty, MMP) que 

aparece cuando se da la incorporación de un monómero quiral en un agregado 

helicoidal de helicidad distinta a la preferida por este tipo de monómero. Mediante 

diferentes experimentos de “sargentos y soldados” y “reglas de mayoría” por CD 

con mezclas de las diferentes BTAs a distintas temperaturas, se extraen los 

correspondientes valores de HRP y MMP para cada temperatura (Figura 17). 

Combinando los resultados extraídos en los experimentos de SaS y MR a 

diferentes temperaturas se pueden obtener ciertas conclusiones. Por un lado, la 

pequeña disminución de la HRP con el aumento de la temperatura sugiere que los 

enlaces de hidrógeno intermoleculares continúan dirigiendo la helicidad de los 

agregados haciendo energéticamente desfavorable la formación de la hélice 

contraria. Sin embargo, la disminución de la MMP sugiere que las interacciones 

estéricas desfavorables de los centros estereogénicos presentes en las cadenas 

alquílicas laterales resultan menos importantes al aumentar la temperatura. A 

temperaturas altas, las moléculas están lo suficientemente lejos como para que se 

reduzcan las interacciones estéricas desfavorables entre las cadenas laterales, 

mientras los enlaces de hidrógeno permanecen operativos. En los “sargentos y 

soldados”, un menor valor de MMP sugiere que la incorporación de la molécula 

“sargento” en un agregado con helicidad contraria se ve desfavorecido. Esto 

implica que a temperaturas elevadas una fracción alta de moléculas “sargento” 

queda incapacitada en su papel de director quiral. Alternativamente, para las reglas 

de mayoría, un menor valor de MMP indica que una fracción grande del 

enantiómero en defecto es incorporado a un agregado del enantiómero en exceso 

con la correspondiente helicidad. Por lo tanto, un aumento de temperatura resulta 

perjudicial para la obtención de procesos de amplificación de quiralidad en los 

experimentos de “sargentos y soldados” pero beneficioso en los de “reglas de 

mayoría”. 

Estos resultados, los más completos hasta el momento respecto a fenómenos de 

amplificación de quiralidad en polímeros supramoleculares, muestran el fuerte 

efecto de la temperatura en el grado de amplificación de quiralidad que además 

                                                           
55    van Gestel, J.; van der Schoot, P.; Michels, M. A. J. Macromolecules 2003, 36, 6668. 



Antecedentes 

30 

 

resulta ser contrario en los dos fenómenos de amplificación: aumentando la 

temperatura se debilita el fenómeno de “sargentos y soldados” mientras que se ve 

reforzado el de las “reglas de mayoría”.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 17. Estructura química de las BTAs (S)-12, (R)-12 y 13. (a) Intensidad de la señal dicroica a 

223 nm en función de la fracción de sargento a cuatro temperaturas distintas y a una concentración 

2.0 x 10-5 M en MCH. (b) HRP y MMP (ambas en kJmol-1) obtenidas a partir de los correspondientes 

ajustes de los “sargentos y soldados” y las “reglas de mayoría”. 

La obtención de polímeros supramoleculares con una función específica parte de 

un buen diseño molecular del esqueleto de autoensamblaje, por lo que resulta 

necesario conocer los factores estructurales implicados en el proceso de 

polimerización supramolecular y en los fenómenos de amplificación de quiralidad. 

Como consecuencia, es importante evaluar la influencia de la magnitud de las 

diferentes interacciones supramoleculares en el mecanismo de polimerización 

supramolecular para cuantificar así el balance necesario entre las diferentes 

fuerzas no covalentes, las cuales se encuentran relacionadas con la estructura 

molecular. Dentro de este contexto y relacionado estructuralemente con el ejemplo 

anterior, en nuestro grupo de investigación se ha realizado el estudio del 

ensamblaje supramolecular de una serie de OPEs radiales derivados de 



Antecedentes 

31 

 

tricarboxamidas (OPE-TAs), quirales (S)-14 y (R)-14, y aquiral 5 (ya mencionada 

anteriormente en esta sección, ver figura 11 y 18).42,56 Al igual que las BTAs 

anteriormente descritas, la polimerización supramolecular de estos compuestos 

sigue un mecanismo cooperativo. Como ya se ha comentado para el caso de la 

OPE-TA aquiral 5, los estudios teóricos DFT a nivel MPWB1K/6-31G** 

demuestran la capacidad de estas OPE-TAs para formar estructuras helicoidales 

por medio de interacciones π-π y enlaces de hidrógeno intermoleculares siguiendo 

un mecanismo de polimerización supramolecular cooperativo. Mediante 

experimentos de “sargentos y soldados” y “reglas de mayoría” se evalúa la 

capacidad de estos sistemas para inducir procesos de amplificación de quiralidad. 

En el experimento de “sargentos y soldados”, la adición de cantidades crecientes 

de (S)-14 o (R)-14 (sargento) sobre una disolución en MCH de la tricarboxamida 

aquiral 5 (soldado) manteniendo constante la concentración total conduce a una 

dependencia no lineal de la señal dicroica con la cantidad del sargento quiral (S)-

14 o (R)-14 (Figura 18). Este resultado implica un fenómeno de amplificación de 

quiralidad en el que tan solo un 20% de la molécula quiral (S)-14 o (R)-14, es 

suficiente para conseguir que la helicidad de los agregados columnares formados 

por la OPE-TA aquiral 5 sea de un solo tipo. Por otro lado, el experimento de 

“reglas de mayoría” de las dos OPE-TAs quirales (S)-14 y (R)-14, muestra la 

dependencia no lineal observada en la variación de las dos bandas del espectro de 

CD (Figura 18). Esta variación es una prueba inequívoca de un fenómeno de 

amplificación de quiralidad. La formación de un tipo de helicidad se mantiene 

hasta un exceso enantiomérico tan bajo como del 43%). Esto significa que en una 

mezcla de los enantiómeros (S)-14 y (R)-14 con una composición 28.5% y 71.7%, 

respectivamente, solo un tipo de helicidad predomina. Por lo tanto, la participación 

de un esqueleto aromático de mayor tamaño en las OPE-TAs respecto de las BTAs 

proporciona de igual forma estructuras helicoidales formadas a través de un 

mecanismo cooperativo y capaces de producir fenómenos de amplificación de 

quiralidad. Esta diferencia estructural no condiciona en gran medida el proceso de 

polimerización supramolecular llevado a cabo, aunque una comparación en mayor 

detalle mediante estudios adicionales podría permitir obtener conclusiones 

interesantes acerca de la influencia del balance de interacciones supramoleculares 

en la polimerización supramolecular. 

                                                           
56    Garcia, F.; Korevaar, P. A.; Verlee, A.; Meijer, E. W.; Palmans, A. R. A.; Sanchez, L. Chem. 

Commun. 2013, 49, 8674. 



Antecedentes 

32 

 

Figura 18. (a) Estructura química de las OPE-TAs. (b) Experimentos de “sargentos y soldados” 

(MCH, 298 K, 1 x 10-5 M) de las mezclas del compuesto aquiral 5 y el compuesto quiral (S)-14 

(parte superior) o (R)-14 (parte inferior). (c) Experimentos de “reglas de mayoría” a 304 nm (círculos 

blancos) y 280 nm (círculos negros) a partir de la adición de (S)-14 sobre (R)-14 (MCH, 293 K, 1.2 x 

10-5 M). El 100% de exceso enantiomérico corresponde a (S)-14. 

 

2.2 ORGANOGELES 

Otro objetivo de esta Tesis doctoral ha sido la síntesis de moléculas orgánicas 

capaces de formar geles. Los geles han sido ampliamente utilizados durante 

décadas en multitud de formas. Muchos de ellos, como el champú, la pasta de 

dientes o las lentes de contacto, se encuentran en la vida cotidiana y son altamente 

reconocidos. La mayor parte de los geles comercializados hoy en día se preparan a 

partir de polímeros covalentes. Sin embargo, como ya se ha dicho en la 

Introducción de esta Memoria, los geles formados a partir de polímeros 

supramoleculares presentan ciertas ventajas frente a los covalentes, derivadas 

principalmente de la reversibilidad del proceso de polimerización 

supramolecular.11 Por este motivo, son muchos los investigadores que tratan de 

encontrar los fundamentos teóricos implicados en el proceso de gelificación 

supramolecular con el fin de modular las propiedades de estos geles y dirigir así su 



Antecedentes 

33 

 

formación hacia un uso concreto. Algunos ejemplos relevantes sobre la aplicación 

y estudio de organogeles se recogen a continuación. 

Un uso interesante de los geles es su empleo como catalizador en ciertas 

reacciones. Los geles supramoleculares se presentan como candidatos ideales en el 

área de los catalizadores por diversas razones: 1) pueden comportarse como 

soportes catalíticos con grandes superficies activas y pueden ser eliminados del 

medio de reacción por simple filtración; 2) su formación es reversible lo que 

permite modular la capacidad catalítica; 3) las fibras que forman los geles 

presentan una disposición ordenada de moléculas de gelador, que en el caso de los 

grupos catalíticos puede resultar en una mejora de la eficiencia asociada con la 

cooperatividad a lo largo de las unidades catalíticas o con las restricciones 

conformacionales. 

En un trabajo descrito por el grupo del profesor Miravet se muestra el empleo de 

los geles supramoleculares como catalizadores básicos en la reacción de Henry o 

reacción nitroaldólica.57 Esta reacción de tipo aldólica transcurre entre un aldehído 

o una cetona y un nitroalcano primario o secundario y puede catalizarse en 

presencia de base. En este trabajo se lleva a cabo la reacción de Henry dentro del 

gel formado por el compuesto 15 a temperaturas por encima y por debajo de la 

temperatura de transición gel-disolución. Para su comparación, también se lleva a 

cabo esta reacción en presencia de una disolución de compuesto 16. Este 

compuesto, análogo de 15, es incapaz de formar geles pero es soluble en el medio 

de reacción (Figura 19).  La elección de los compuestos 15 y 16 viene determinada 

por la presencia de grupos L-prolina, los cuales podrían actuar como catalizadores 

básicos de dicha reacción. Los resultados recogidos en la tabla (Figura 19) indican 

que la conversión cuantitativa del aldehído al correspondiente nitroaldol solo 

ocurre en presencia del gel. Cuando la reacción se realiza a una temperatura en la 

que el gel de 15 no se forma o en la disolución del compuesto 16, la conversión se 

produce con un rendimiento mucho menor y se observa la aparición de dos 

productos secundarios resultado de la deshidratación y de la adición conjugada al 

nitroalqueno. Estos resultados son consecuencia de la capacidad catalítica de los 

derivados de L-prolina. Se deduce, por tanto, que la activación del compuesto 15 

como catalizador para la reacción de Henry se genera a través de la formación del 

gel correspondiente, donde la disposición de los grupos de L-prolina dentro de las 

fibras del gel confiere una mayor basicidad a este compuesto aumentando su 

                                                           
57    Rodríguez-Llansola, F.; Escuder, B.; Miravet, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11478. 



Antecedentes 

34 

 

capacidad catalítica. Este hecho muestra el aumento de la capacidad catalítica 

como resultado de la mejora de ciertas propiedades (basicidad en este caso) a 

través del fenómeno de agregación supramolecular. Además, la naturaleza 

reversible de los geles supramoleculares permite la regulación de la capacidad 

catalítica a través de pequeños cambios en la temperatura, los cuales producen la 

formación o disociación del gel. En este trabajo se demuestra cómo la gelificación 

supramolecular puede usarse en el desarrollo de sistemas con propiedades 

catalíticas, las cuales no se encuentran presentes en disolución.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 19. (a) Estructura química de los catalizadores derivados de L-prolina 15 y 16. (b) 

Representación esquemática de la reacción de Henry en medio gel y en disolución. (c) Rendimientos 

obtenidos en la reacción de Henry entre nitroetano y 4-nitroaldehído (130 mM) en presencia del 

catalizador 15 (13 mM) o 16 (26 mM). Volumen total = 1.3 mL, tiempo de reacción = 48 h. 

La incorporación de estructuras aromáticas en ciertas moléculas capaces de 

autoensamblar formando estructuras unidimensionales, posibilita la interacción 



Antecedentes 

35 

 

entre dichas estructuras originando geles útiles como materiales en electrónica 

orgánica o sensores. La presencia de sistemas π-conjugados facilita la 

transferencia de propiedades moleculares relevantes al nivel macroscópico a lo 

largo de la dirección en la que se producen las interacciones π-π. Por este motivo, 

la transición gel-disolución en estos sistemas puede repercutir de manera muy 

importante en las propiedades inherentes en cada uno de los estados, tanto gel 

como disolución, permitiendo así modular las características del material.  En 

nuestro grupo de investigación se ha descrito un derivado de perilendicarboxamida 

ciclada (NPDC 17) capaz de formar organogeles en tolueno (Figura 20).58 La 

unidad de perileno ciclada proporciona propiedades emisoras de luz al material 

resultante. Con el fin de comprobar la influencia del estado de agregación en las 

propiedades de emisión de este compuesto, en nuestro grupo de investigación, en 

colaboración con el grupo del profesor Ajayaghosh, se ha estudiado la emisión de 

fluorescencia del compuesto 17 bajo diferentes condiciones experimentales 

(Figura 20).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 20. (a) Estructura química del NPDC 17. (b) Espectro de emisión de 17 en CHCl3 (línea 

verde), MCH (línea negra) y del gel en tolueno (línea roja). (c) Imagen de la trancición gel-

disolución del organogel formado por 17 e iluminado a 360 nm. 

                                                           
58    Garcia, F.; Buendia, J.; Ghosh, S.; Ajayaghosh, A.; Sanchez, L. Chem. Commun. 2013, 49, 

9278. 



Antecedentes 

36 

 

La emisión de fluorescencia en disoluciones diluidas de 17 en cloroformo o 

tolueno, condiciones en las que el compuesto 17 se encuentra molecularmente 

disuelto, muestra dos máximos intensos a 479 y 508 nm. Sin embargo, la 

agregación experimentada por este compuesto en MCH o en el organogel obtenido 

en tolueno, produce cambios drásticos en el correspondiente espectro de emisión. 

En estado agregado, la emisión cubre un rango muy amplio de la región espectral 

y exhibe tres máximos principales a 480, 512 y 546 nm junto con una emisión 

residual que se expande hasta los 700 nm. El rendimiento cuántico del agregado 

(0.12) junto con las coordenadas de cromaticidad (0.26; 0.40), muy próximas a la 

de la luz blanca (0.33; 0.33), hacen de este material un candidato muy interesante 

para la preparación de dispositivos emisores de luz. 

Como ya se ha visto, las propiedades de los geles supramoleculares hacen de ellos 

buenos candidatos para multitud de aplicaciones, sin embargo, hoy en día no se 

conocen con exactitud los requisitos estructurales necesarios en el diseño de 

organogeladores. Por tanto, la investigación de los procesos de gelificación y de la 

influencia de la quiralidad en dichos procesos adquiere gran interés actualmente. 

Un ejemplo muy interesante es el descrito por el grupo del profesor Feringa en el 

que se estudia el fenómeno de amplificación de quiralidad en medio gel a través de 

un experimento de “sargentos y soldados”.59 En este trabajo se describe el 

coensamblaje entre dos interruptores moleculares quirales de diarileteno 18 ó 19 y 

uno aquiral, 20 (Figura 21). En experimentos separados, tanto el interruptor 18 

como el 19 agregan formando hélices orientadas en un solo sentido en estado gel y 

de helicidad opuesta en ambos casos, mientras que en disolución no se observa 

helicidad.60 Sin embargo, el autoensamblaje del compuesto aquiral 20 conduce a 

una mezcla racémica de hélices P y hélices M incluso en estado gel. Cuando se 

lleva a cabo el coensamblaje de 18 ó 19 con 20 en estado gel, la señal dicroica se 

amplifica con respecto a la obtenida en los geles de 18 ó 19 por separado, e 

incluso, respecto a la resultante del correspondiente coensamblaje en disolución 

(Figura 21). Una vez conseguida la amplificación de quiralidad en el coensamblaje 

de estos sistemas en estado gel, es posible bloquear esta información quiral a nivel 

molecular realizando un cierre fotoquímico de anillo. En un experimento de 

“sargentos y soldados” se añaden cantidades crecientes de 18 ó 19 a un gel de 20 

                                                           
59    de Jong, J. J. D.; Tiemersma-Wegman, T. D.; van Esch, J. H.; Feringa, B. L. J. Am. Chem. Soc. 

2005, 127, 13804. 
60    de Jong, J. J. D.; Lucas, L. N.; Kellogg, R. M.; van Esch, J. H.; Feringa, B. L. Science 2004, 

304, 278. 



Antecedentes 

37 

 

en tolueno y se miden los espectros de CD. Paralelamente, las mezclas se someten 

a ciclos de calentamiento-enfriamiento, seguido de un envejecimiento a -18ºC. Los 

geles obtenidos son irradiados con luz UV, el disolvente es eliminado y los 

residuos se analizan por HPLC quiral. Según los resultados obtenidos por HPLC 

quiral, para una relación 1:1 entre aquiral 20/quiral 18 ó 19, se obtiene una 

estereoselectividad (94% ee para ambos) equivalente a la obtenida con los geles 

quirales solos (96% ee). Además, la disminución de la intensidad de la señal 

dicroica con el aumento de la proporción de 20 en la mezcla, concuerda con la 

disminución del exceso enantiomérico en el mismo sentido. Ambas disminuciones 

siguen una tendencia no lineal lo que pone de manifiesto un fenómeno de 

amplificación de quiralidad en el que la presencia de 18 ó 19 (sargentos) induce la 

agregación de 20 en una conformación helicoidal orientada en un solo sentido 

(Figura 21). Esto demuestra que la amplificación de la quiralidad puede 

extrapolarse más allá del polímero supramolecular, incluso en un gel 

supramolecular, por lo que la presencia de quiralidad podría determinar las 

propiedades del gel como material y por tanto sus posibles aplicaciones o usos.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 21. Estructura química de los interruptores moleculares 18, 19 y 20. (a) Espectro CD de la 

disolución 0.3 M (detalle) y el gel 1.2 M de 18 (línea continua, señal negativa) y de 19 (línea 

continua, señal positiva) en tolueno y adición de hasta 1 equivalente de 20 (el cambio se produce 

según el sentido de la flecha). (b) Exceso enantiomérico observado de 20 irradiado con luz para 

diferentes relaciones de soldado 20 y sargento 18 (■) o 19 (▲) determinado por HPLC quiral. La 

señal máxima de CD (●) se asigna como un 100% a una relación 1:1. 



Antecedentes 

38 

 

Y así, la información extraída de los procesos de amplificación de quiralidad 

teniendo en cuenta el diseño estructural de los compuestos, el estudio de los 

mecanismos de autoensamblaje y los posibles procesos de gelificación de los 

mismos, podría contribuir a un mayor conocimiento de los fenómenos de 

transferencia de quiralidad y a la elucidación de la presencia de homoquiralidad en 

la naturaleza.  



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. OBJETIVOS 

 

 

 

 

 

 





Objetivos 

41 

 

El objetivo general de la presente Memoria consiste en el estudio del proceso de 

polimerización supramolecular de diversos compuestos capaces de autoensamblar 

formando agregados altamente organizados. Dentro de este objetivo general, un 

propósito más ambicioso se centra en el estudio de la influencia de la quiralidad 

molecular en la quiralidad supramolecular y, por tanto, en los procesos de 

transferencia y amplificación de quiralidad. Como ya se ha descrito anteriormente, 

estos fenómenos relacionados con la quiralidad están influidos por diversos 

factores. Así, el control de estos factores puede conducir a una mejor comprensión 

de dichos procesos. Las diferencias estructurales de los compuestos descritos en 

esta Memoria determinan la quiralidad presente en las moléculas y, como 

consecuencia, la transferencia de la quiralidad desde el nivel molecular al 

supramolecular.  Tomando como referencia este criterio, el apartado de Discusión 

de resultados se ha dividido en dos partes atendiendo a la diferente geometría de 

las moléculas que se describen en cada una de ellas (Figura 22). 

En ambas partes se describe la síntesis de una serie de moléculas que difieren en 

su geometría y/o la naturaleza o disposición de los elementos quirales. Estas 

diferencias, junto con el distinto balance de interacciones no covalentes 

participantes (entre las que se encuentran las interacciones π-π y los enlaces de 

hidrógeno) permiten realizar un estudio detallado de la repercusión de estos 

elementos en los procesos de autoensamblaje y en su correspondiente transferencia 

de quiralidad, tanto en disolución como sobre superficies. 

En la primera parte, las moléculas que se plantean presentan una geometría radial, 

rectangular o triangular, mientras que en la segunda parte, las moléculas objeto de 

estudio corresponden a moléculas lineales.  

 

 

 

 

 

 

Figura 22. Representación esquemática de las moléculas radiales, rectangulares y triangulares, y de 

las moléculas lineales descritas en el apartado de Discusión de resultados. Las formas geométricas 

interiores simbolizan los esqueletos aromáticos centrales presentes en las moléculas de esta 

Memoria, y las líneas, las cadenas periféricas que los decoran. 





 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 

 

 

 

 

 





Discusión de resultados 

45 

 

4.1 MOLÉCULAS RADIALES 

Como ya se ha mencionado en la Introducción, la obtención de polímeros 

supramoleculares requiere la participación de diversas interacciones no covalentes. 

La superficie π en los oligo(fenilenetinilenos) (OPE) facilita su autoensamblaje a 

través de interacciones π-π dando lugar a sistemas π conjugados de interés en la 

integración de materiales orgánicos en dispositivos optoelectrónicos. Por este 

motivo, se ha escogido la unidad de 1,2-difenilacetileno como bloque de 

construcción de las tres familias de moléculas de esta sección dedicada a 

moléculas con geometría radial. En esta parte de la Memoria se pretende evaluar la 

influencia de la incorporación de sustituyentes quirales en estructuras de tipo OPE 

y su posición dentro de dichas estructuras, así como la influencia del balance de 

interacciones no covalentes, con el objetivo de estudiar su autoensamblaje y la 

transferencia de quiralidad desde el nivel molecular al supramolecular.  

La primera familia consiste en una serie de moléculas anfifílicas derivadas de OPE 

con geometría rectangular en las que la información quiral se encuentra en cadenas 

parafínicas o en cadenas de naturaleza polar. En la segunda familia de compuestos, 

los OPEs presentan una geometría triangular y se encuentran funcionalizadas con 

cadenas alquílicas quirales. En estos OPEs se ha cambiado tanto la posición del 

centro estereogénico dentro de la cadena periférica como su configuración 

absoluta. Por último, la tercera familia de moléculas consiste en derivados de OPE 

con grupos amida (OPE-TA). Este tercer grupo capaz de formar enlaces de 

hidrógeno, se ha comparado con bencenotrisamidas (BTA) en las que la superficie 

π se ve disminuida y, como consecuencia, también la intensidad de las posibles 

interacciones π-π del correspondiente agregado (Figura 23).  

 

 



Discusión de resultados    

46 

 

 

Figura 23. Estructura química de los OPEs rectangulares y triangulares, OPE-TAs y BTAs 

presentados en el apartado de moléculas radiales. 

Las diferencias presentes en las tres familias de compuestos permiten comparar su 

autoensamblaje y su capacidad para transferir su quiralidad atendiendo a diferentes 

factores estructurales.  

4.1.1 Moléculas de geometría rectangular. 

La primera serie objeto de estudio en esta Memoria corresponde a los compuestos 

(S)-21 y (S)-22 (Figura 24). En estos compuestos, la información quiral se 

encuentra en cadenas de distinta naturaleza, apolar en (S)-21 o polar en (S)-22, con 

el propósito de estudiar las diferencias en el autoensamblaje de estas sustancias en 

medio acuoso. 



Discusión de resultados 

47 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 24. Estructura química de los OPEs rectangulares (S)-21 y (S)-22. 

Síntesis de los oligo(fenilenetinilenos) (OPE) de geometría rectangular 

La obtención de los OPEs (S)-21 y (S)-22 comienza con la síntesis de los 

fragmentos que contienen las cadenas periféricas apolares derivadas de (S)-3,7-

dimetiloctiloxilo o decilo (Esquema 1a). Para la síntesis del sustrato quiral, se 

lleva a cabo la hidrogenación catalítica de (S)-citronelol obteniéndose el alcohol 

quiral apolar (S)-23.61 Los yododerivados (S)-24 y 25,62 se preparan a partir de una 

reacción de sustitución nucleófila bimolecular (SN2) de tipo Mitsunobu, entre el 

alcohol quiral (S)-23 o 1-decanol comercial, y el 4-yodofenol también comercial. 

A continuación, se sintetizan las cadenas periféricas polares. La cadena quiral 

polar (S)-28 se ha preparado utilizando el procedimiento descrito en la bibliografía 

(Esquema 1b)63  utilizando (S)-2-hidroxipropanoato de etilo como producto de 

partida. La síntesis de los alcoholes 31 y (S)-32 se ha llevado a cabo según un 

procedimiento anteriormente publicado (Esquema 1c).64 A partir de 3-cloro-2-

(clorometil)prop-1-eno y por una doble sustitución nucleófila con 

trietilenglicolmonometil éter o con el alcohol quiral polar (S)-28, en presencia de 

hidruro sódico como base, se obtienen los compuestos 29 y (S)-30. Una 

hidroboración, seguida de oxidación con agua oxigenada del doble enlace conduce 

a los alcoholes 31 y (S)-32. Gracias a otra sustitución nucleófila entre los 

alcoholes previamente tosilados 33 y (S)-34 con 4-yodofenol, se obtienen los 

                                                           
61    van Hameren, R.; van Buul, A. M.; Castriciano, M. A.; Villari, V.; Micali, N.; Schon, P.; 

Speller, S.; Monsu Scolaro, L.; Rowan, A. E.; Elemans, J. A. A. W.; Nolte, R. J. M. Nano Lett. 

2007, 8, 253. 
62    Borges, A. R.; Hyacinth, M.; Lum, M.; Dingle, C. M.; Hamilton, P. L.; Chruszcz, M.; Pu, L.; 

Sabat, M.; Caran, K. L. Langmuir 2008, 24, 7421. 
63    Peterca, M.; Percec, V.; Imam, M. R.; Leowanawat, P.; Morimitsu, K.; Heiney, P. A. J. Am. 

Chem. Soc. 2008, 130, 14840. 
64    Jayaraman, M.; Fréchet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12996. 



Discusión de resultados    

48 

 

fragmentos aromáticos con cadenas derivadas de trietilenglicol aquiral 35 y quiral 

(S)-36.  

 

Esquema 1. Síntesis de las cadenas periféricas apolares (a) y polares (b) y (c). 

Por otro lado, la obtención del esqueleto aromático central 37 se ha llevado a cabo 

según el Esquema 265,66 a partir de dos reacciones consecutivas de doble 

acoplamiento cruzado C-C catalizado por Pd de tipo Sonogashira.67,68 La 

desprotección selectiva de los alquinos terminales protegidos con el grupo 

trimetilsililo se realiza en medio básico siguiendo un procedimiento descrito en 

nuestro grupo de investigación (Esquema 2).69 El siguiente acoplamiento cruzado 

                                                           
65    Marsden, J. A.; Miller, J. J.; Shirtcliff, L. D.; Haley, M. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2464. 
66    Miljanić, O. Š.; Vollhardt, K. P. C.; Whitener, G. D. Synlett 2003, 2003, 0029. 
67    Davies, A. G. Appl. Organomet. Chem. 1998, 12, 878. 
68    Uhl, W.; Bock, H. R.; Breher, F.; Claesener, M.; Haddadpour, S.; Jasper, B.; Hepp, A. 

Organometallics 2007, 26, 2363. 
69    Fernandez, G.; Garcia, F.; Aparicio, F.; Matesanz, E.; Sanchez, L. Chem. Commun. 2009, 7155. 



Discusión de resultados 

49 

 

C-C catalizado por Pd de tipo Sonogashira con el correspondiente yododerivado 

con cadena alifática quiral o aquiral (S)-24 y 25, respectivamente, conduce a los 

compuestos (S)-39 y 40. A continuación se desprotegen los alquinos terminales 

restantes para su utilización en un último acoplamiento C-C catalizado por Pd de 

tipo Sonogashira con los correspondientes yododerivados de trietilenglicol aquiral 

y quiral 35 y (S)-36, respectivamente, para dar lugar a los compuestos finales (S)-

21  y (S)-22.  

 

Esquema 2. Síntesis de los OPEs (S)-21 y (S)-22. 

La estructura química de todos aquellos compuestos no descritos previamente en 

la bibliografía ha sido confirmada mediante las técnicas espectroscópicas 

habituales (la caracterización completa se encuentra recogida en la parte 

experimental). 

Autoensamblaje de los OPEs de geometría rectangular 

Los estudios llevados a cabo por espectroscopía infrarroja (FTIR) revelan los 

primeros detalles acerca del autoensamblaje seguido por estos compuestos. En 

concreto, las bandas de tensión encontradas para los grupos CH2, proporcionan 

información relevante acerca del grado de interdigitación entre las cadenas 

parafínicas. En el OPE (S)-21 se distinguen dos vibraciones anchas a 2923 y 2869 

cm-1 correspondientes a las bandas de tensión antisimétrica (νas) y simétrica (νs), 



Discusión de resultados    

50 

 

respectivamente, del grupo CH2, y en el compuesto (S)-22 estas tensiones 

aparecen a 2925 y 2857 cm-1. Estas bandas indican que en ambos compuestos las 

cadenas no se encuentran en estado cristalino. Además, la banda a 1466 cm-1 

correspondiente a la flexión simétrica en el plano (δ) del grupo CH2, en (S)-21 

aparece desplazada a mayores ν que en (S)-22 (1462 cm-1) lo que podría ser 

indicativo de una interdigitación más eficaz entre las cadenas alquílicas en este 

último compuesto (Figura 25).70 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 25. Espectro FTIR (neto) de los OPEs rectangulares (S)-21 y (S)-22 a temperatura ambiente. 

Para conocer el mecanismo de polimerización supramolecular seguido por los 

compuestos (S)-21 y (S)-22, se han realizado experimentos UV-vis a 

concentración variable en acetonitrilo (MeCN) como disolvente. En los 

correspondientes espectros obtenidos se observa el aumento de dos bandas a 329 y 

360 nm junto con la disminución de una banda a ~ 275 nm con el incremento de la 

concentración. Esto indica el empaquetamiento a través de interacciones π-π entre 

las moléculas (Figura 26). Representando la variación de la fracción molar de 

agregado ag, relacionada con la magnitud observable ε (coeficiente de extinción 

molar) según la Ecuación 1, frente a la concentración de compuesto y ajustando 

los datos al correspondiente modelo, se obtienen los mecanismos de 

polimerización para cada compuesto.  

Por un lado, y tal como ocurría en otros OPEs descritos en nuestro grupo de 

                                                           
70    Nakanishi, T.; Michinobu, T.; Yoshida, K.; Shirahata, N.; Ariga, K.; Möhwald, H.; Kurth, D. G. 

Adv. Mater. 2008, 20, 443. 



Discusión de resultados 

51 

 

investigación,71,72,73 la representación de los valores de ag frente a la 

concentración para (S)-21 y (S)-22 conduce a una curva sigmoidal que se ajusta a 

un modelo isodésmico. En estos casos, ag y la fracción molar de especies 

monoméricas (mon) se encuentran relacionadas con la constante de asociación K a 

través de la Ecuación 2.9,10,74,75 Sustituyendo el valor de ag en la Ecuación 2 queda 

la Ecuación 3. El ajuste de la variación de ε a una longitud de onda determinada 

frente a la concentración utilizando esta última ecuación, permite obtener el valor 

de K correspondiente.  

mag

m
ag

c











)(
        Ecuación 1 

222

1412
1

cK

KcKc
ag


                                     Ecuación 2 

    agagm
cK

KcKc
c  




222

1412
     Ecuación 3 

El análisis de los datos conduce a unos valores de las constantes de asociación de 

~ 5.4 x 105 M-1 para (S)-21 y 4.2 x 105 M-1 para (S)-22 (Figura 26). 

Figura 26. Espectro de absorción UV-vis normalizado (25ºC, 2.5 x 10-4 - 2.25 x 10-7 M) de (S)-21 

(a) y (S)-22 (b) en acetonitrilo. Las flechas indican el cambio con el aumento de la concentración. El 

detalle muestra el ajuste de la fracción molar de agregado según el modelo isodésmico a 329 nm. 

 

                                                           
71    Fernandez, G.; Garcia, F.; Sanchez, L. Chem. Commun. 2008, 6567. 
72    García, F.; Fernández, G.; Sánchez, L. Chem. Eur. J. 2009, 15, 6740. 
73    García, F.; Aparicio, F.; Fernández, G.; Sánchez, L. Org. Lett. 2009, 11, 2748. 
74    Martin, R. B. Chem. Rev. 1996, 96, 3043. 
75    García-Frutos, E. M.; Gómez-Lor, B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9173. 



Discusión de resultados    

52 

 

Transferencia de quiralidad de los OPEs de geometría rectangular 

Con el objetivo de comprobar si la quiralidad intrínseca de las moléculas descritas 

puede expresarse a un nivel microscópico, se han investigado estos sistemas 

anfifílicos utilizando distintas técnicas. En primer lugar, se han estudiado 

diferentes disoluciones de los OPEs a varias concentraciones y temperaturas por 

dicroismo circular electrónico. Desafortunadamente, estos experimentos llevados a 

cabo sobre disoluciones de (S)-21 muestran señales muy débiles e inestables en los 

rangos de concentración y temperatura estudiados (1 x 10-4 M - 2.5 x 10-5, 5 – 

30ºC, H2O). Además, el aumento de la temperatura por encima de 30ºC provoca la 

aparición de turbidez en la disolución. La presencia de esta turbidez se manifiesta 

cuando la temperatura de estudio se encuentra por encima de la mayor temperatura 

crítica de disolución (LCTS) en medio acuoso. Esto resulta en la deshidratación de 

las cadenas polares generando ensamblajes supramoleculares de menor solubilidad 

en agua. Sorprendentemente, resultados similares se obtienen utilizando 

disoluciones del OPE quiral (S)-22 en las mismas condiciones experimentales que 

para (S)-21, a pesar de que posee cuatro centros estereogénicos. De forma similar, 

la disolución de (S)-22 se vuelve turbia a temperaturas superiores a 30ºC. 

A pesar de los resultados obtenidos por dicroismo circular, la visualización de 

agregados supramoleculares organizados formados en disolución ha sido posible 

mediante la deposición de las correspondientes disoluciones sobre superficies y su 

observación por microscopía de transmisión electrónica (TEM). Las imágenes de 

TEM de disoluciones acuosas 1 x 10-4 M del OPE quiral (S)-21 muestran 

estructuras helicoidales aisladas de tipo P (Figura 27). La naturaleza apolar de las 

cadenas parafínicas y del esqueleto aromático provoca la interdigitación de dichas 

cadenas quirales alifáticas y el empaquetamiento del compuesto a través de 

interacciones π-π. Estas interacciones no covalentes conducen a fibras quirales con 

una helicidad preferente debido a la presencia de centros estereogénicos en las 

cadenas laterales.  La presencia del centro esterogénico en el nucleo hidrofóbico 

de los dímeros formados, obliga a estos dímeros a organizarse conservando el 

sentido helicoidal definido por dicho centro estereogénico (Figura 28). 



Discusión de resultados 

53 

 

 

Figura 27. Imágenes TEM (∼10-4 M, H2O, 25ºC) de las hélices P del compuesto (S)-21 (a) y de las 

cintas del compuesto (S)-22 (b). El detalle en la esquina inferior izquierda en (a) muestra una 

ampliación y el detalle en las esquinas superiores derechas en (a) y (b) muestran el perfil del 

agregado. 

Las imágenes correspondientes a disoluciones acuosas (1 x 10-4 M) del compuesto 

(S)-22 demuestran que este OPE no es capaz de formar estructuras quirales en 

estas condiciones (Figura 27) y, por el contrario, se observa la presencia de cintas. 

Considerando los datos de FTIR analizados anteriormente, la agregación de (S)-22 

condicionada por la interdigitación eficaz de las cadenas de decilo, evoluciona 

hacia la formación de cintas aquirales en las que la unidad constitutiva básica 

consistiría en un dímero con un plano de simetría (Figura 28). Estas cintas se ven 

estabilizadas por medio de interacciones π-π entre las unidades aromáticas y a 

través de las interacciones de van der Waals entre las cadenas de decilo. La 

estructura hidrofóbica constituye el núcleo central del agregado mientras las 

cadenas dendríticas hidrofílicas se disponen apuntando hacia el exterior de dicho 

núcleo en contacto con el disolvente polar. Las especies agregadas son, por tanto, 

intrínsicamente aquirales debido a la presencia de un plano de simetría en la 

unidad dimérica básica lo que impide la organización helicoidal (Figura 28). Al 

igual que en (S)-21, la disposición del núcleo hidrofóbico evita su contacto con el 

medio polar a través de la interacción entre las cadenas dendríticas polares, las 

cuales forman un empaquetamiento denso de cintas solvatadas por el disolvente 

que origina agregados con forma de cintas estrechas.  



Discusión de resultados    

54 

 

 

Figura 28. Representación esquemática de los dímeros (representados como láminas azules) 

formados por la interdigitación de (S)-21 y (S)-22 y la siguiente agregación. El plano de simetría en 

el dímero de (S)-22 se muestra en azul claro. 

Cabe destacar como conclusión, que la presencia de centros esterogénicos dificulta 

el grado de interdigitación entre las cadenas alquílicas de estos OPEs lo que 

determina la agregación supramolecular de estos compuestos. De esta forma, los 

dos anfífilos quirales, aún presentando quiralidad molecular, evolucionan de 

manera distinta en el proceso de polimerización supramolecular, originando 

hélices en un caso (compuesto (S)-21) y cintas sin helicidad en el otro (compuesto 

(S)-22). 

 

4.1.2 Moléculas de geometría triangular 

En nuestro grupo de investigación se ha descrito recientemente el autoensamblaje 

del OPE de simetría C3 con cadenas alquílicas de decilo 43 (Figura 29).73,76 En este 

compuesto el mecanismo de autoasociación en MCH, determinado mediante 

experimentos de UV-vis a concentración variable se ajusta a un modelo 

isodésmico. 

                                                           
76    Haino, T.; Tanaka, M.; Fukazawa, Y. Chem. Commun. 2008, 468. 



Discusión de resultados 

55 

 

Figura 29. (a) Estructura química del OPE 43. (b) Espectro UV-vis normalizado de 43 (298 K, 2.5 x 

10-4 - 4.5 x 10-9 M, MCH). Las flechas indican el cambio de la absorbancia con el aumento de la 

concentración. El detalle muestra el ajuste de αagr a 317 nm según el modelo isodésmico. 

Teniendo en cuenta estos antecedentes, se ha planteado la sustitución de las 

cadenas periféricas aquirales por otras con diferente quiralidad con el fin de 

estudiar la implicación de los centros estereogénicos en el proceso de 

autoensamblaje. Así, se han sintetizado los OPEs con simetría C3 que se muestran 

en la Figura 30. Estos OPEs poseen cadenas alquílicas quirales de (S)- o (R)-3,7-

dimetiloctiloxilo en (S)-44 y (R)-44, respectivamente, y cadenas quirales de (S)-

(1-metil)-1-nonilo en (S)-45, donde el centro quiral se encuentra en una posición 

distinta respecto a los dos compuestos anteriores.  

 

 

 

 

 

Figura 30. Estructura química de los OPEs triangulares (S)-44, (R)-44 y (S)-45. 

Síntesis de los oligo(fenilenetinilenos) (OPE) de geometría triangular 

La síntesis de estos compuestos quirales requiere una secuencia sintética en varias 

etapas. La primera de estas etapas consiste en la hidrogenación catalítica del doble 



Discusión de resultados    

56 

 

enlace del (R)- o (S)-citronelol seguida de una reacción de sustitución nucleófila 

bimolecular (SN2) de tipo Mitsunobu con 4-yodofenol de forma análoga a lo 

descrito para los compuestos (S)-24 y 25. Para el caso del compuesto (S)-48, la 

síntesis se lleva a cabo utilizando el compuesto comercial (R)-(1-metil)-1-nonanol 

utilizando también una reacción de tipo Mitsunobu. Cabe destacar en este punto el 

hecho de que al tratarse de una reacción SN2, la configuración absoluta del centro 

estereogénico se invierte.77,78 Una vez obtenidos los yoderivados (S)-24, (R)-47 y 

(S)-48, se prepara el núcleo aromático central de 1,3,5-trietinilbenceno67 mediante 

un triple acoplamiento de tipo Sonogashira catalizado por Pd y posterior 

desprotección del grupo trimetilsililo (TMS) con K2CO3. Por último, otra triple 

reacción de acoplamiento cruzado C-C de tipo Sonogashira entre el compuesto 50 

y los correspondientes yododerivados, permite obtener los OPEs (S)-44, (R)-44 y 

(S)-45  con buenos rendimientos (Esquema 3). 

Esquema 3.Síntesis de los OPEs (S)-44, (R)-44, (S)-45. 

                                                           
77    But, T. Y. S.; Toy, P. H. Chem. Asian J. 2007, 2, 1340. 
78    Dandapani, S.; Curran, D. P. Chem. Eur. J. 2004, 10, 3130. 



Discusión de resultados 

57 

 

Autoensamblaje de los OPEs de geometría triangular 

El primer indicio de la capacidad de autoensamblaje mediante interacciones no 

covalentes de los OPEs 44-45 se obtiene a partir de la información suministrada 

por espectroscopía FTIR. En los correspondientes espectros se pueden extraer 

detalles acerca de las diferencias en el grado de interdigitación de las cadenas de 

los compuestos objeto de estudio a partir de ciertos modos de vibración del grupo 

CH2 recogidos en la Tabla 1. En concreto, las bandas de tensión antisimétrica y 

simétrica del grupo CH2 a 2928 y 2870 cm-1 en los compuestos (S)-44 y (R)-44, y 

a 2927 y 2856 cm-1 en (S)-45, ponen de manifiesto el carácter no cristalino de las 

cadenas periféricas. Por otro lado, la banda de flexión simétrica en el plano de este 

mismo grupo a 1471cm-1 en (S)-44 y (R)-44 y el desplazamiento de esta banda a 

menores frecuencias (1461 cm-1) en (S)-45, podrían ser consecuencia de una 

interdigitación mucho más eficaz en este último compuesto. 

Tabla 1. Algunas de las vibraciones en las estructuras de los OPEs (S)-44, (R)-44 y (S)-45 a 

temperatura ambiente. 

Compuesto as CH2 (cm-1) s CH2 (cm-1) δCH2(cm-1) 

(S)-44 2928 2870 1471 

(R)-44 2928 2870 1471 

(S)-45 2927 2856 1461 

 

El mecanismo de polimerización supramolecular en disolución seguido por los 

OPEs (S)- y (R)-44, y (S)-45 ha sido obtenido a partir de experimentos UV-vis a 

concentración variable en metilciclohexano. Los espectros obtenidos presentan 

una disminución de la banda a 284 nm junto con el aumento de las bandas a 300 y 

314 nm al incrementar la concentración, de forma similar a los compuestos (S)-21 

y (S)-22 estudiados anteriormente (Figura 31). Esta variación es consecuencia de 

la interacción π-π entre los compuestos. Los datos obtenidos para (S)-45 se ajustan 

a un modelo isodésmico utilizando las ecuaciones 1, 2 y 3, al igual que el análogo 

aquiral 43. El correspondiente ajuste resulta en una R2 de 0.99687 y una K = 4.83 x 

104 M-1 para (S)-45. 

Sorprendentemente, los datos correspondientes a los compuestos (S)- y (R)-44 no 

se ajustan a un modelo isodésmico por lo que es posible plantear la participación 

de un mecanismo de nucleación-elongación que gobierne el ensamblaje de estos 

dos OPEs (Figura 31). El modelo cooperativo más simple considera un primer 



Discusión de resultados    

58 

 

paso de nucleación en el que se forma un dímero –definido por K2− seguido de una 

etapa de elongación expresada por K. El grado de cooperatividad viene dado por el 

parámetro  descrito como K2/K. Por lo tanto, cuanto menor es el valor de , 

mayor es la cooperatividad de la polimerización supramolecular. La relación 

matemática que relaciona las constantes de enlace (K2 y K), , y mon se expresa 

por la Ecuación cúbica 4. La imposibilidad de resolver dicha ecuación requiere la 

utilización de las ecuaciones 5 y 6 para la estimación de los valores , K2 y K.79 

01)12())1(2()1()( 223  KcKcKcKc monmonmon   

                          Ecuación 4 

 
2)1(

)1(
mon

mon
mon

Kc

Kc
KcKc





                                                         Ecuación 5 

     
Kc

Kcmon
monag  11                                                                         Ecuación 6    

La representación de Kcmon frente a Kc según el modelo de nucleación-elongación 

para varios valores de  permite calcular los valores teóricos de ag para procesos 

cooperativos aplicando la Ecuación 6 (Figura 31). Los datos experimentales de ag 

de (R)-44 se ajustan adecuadamente a la curva calculada para  = 0.2, a partir de 

la cual se obtienen los valores de K2 = 1.06 x 104 M-1 y K = 5.32 x 104 M-1. 

Resultados similares se obtienen para el caso de (S)-44 conduciendo a un valor de 

 = 0.2, y unas constantes de asociación K2 = 1.06 x 104 M-1 y K = 5.30 x 104 M-1 

(Figura 31). Por tanto, los diferentes mecanismos para (S)- y (R)-44, y (S)-45 

indican que la agregación transcurre de diferente forma en ambos tipos de 

compuestos. 

Considerando que todos los compuestos estudiados poseen el mismo esqueleto 

aromático y que no existen interacciones secundarias adicionales que puedan 

participar en la agregación de estos sistemas, el ensamblaje se produce 

principalemente a través de las interacciones π-π entre los anillos aromáticos. El 

caracter cooperativo del mecanismo supramolecular seguido por (S)- y (R)-44 

podría justificarse por la ramificación de las cadenas laterales. Los efectos 

estéricos ejercidos por las cadenas de 3,7-dimetiloctiloxilo dificultan la 

interidigitación entre dichas cadenas por lo que es necesario un cambio 

                                                           
79    Kaiser, T. E.; Stepanenko, V.; Würthner, F. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6719. 



Discusión de resultados 

59 

 

conformacional en estas unidades para superar esa barrera e inducir la formación 

del núcleo de dos moléculas a través de interacciones -.80 Una vez formado el 

núcleo, el sistema elonga hasta formar el polímero supramolecular. 

Figura 31. Espectro UV-vis normalizado (MCH, 298 K, 2 x 10-4 M - 1.6 x 10-7 M) para (a) (S)-44, 

(c) (R)-44 y (e) (S)-45. Las flechas indican el sentido del cambio con el incremento de la 

concentración. El detalle en (a), (c) y (e) muestra el ajuste de los valores de αag según el modelo 

cooperativo para (a) y (c) e isodésmico para (e). En (b), (d) y (f) se representan los correspondientes 

valores de αag en función de Kc para diferentes valores de σ a una longitud de onda determinada de 

acuerdo con el modelo de nucleación-elongación.  

 

                                                           
80    Jonkheijm, P.; van der Schoot, P.; Schenning, A. P. H. J.; Meijer, E. W. Science 2006, 313, 80. 



Discusión de resultados    

60 

 

Transferencia de quiralidad de los OPEs de geometría triangular 

Los estudios en disolución por CD de los compuestos quirales (S)-44, (R)-44 y 

(S)-45 (Figura 32) resultaron en la obtención de señales dicroicas muy débiles e 

inestables en el rango de concentraciones estudiado (~5 x 10-4 - ~10-5 M). La 

planaridad del esqueleto aromático –que dificulta la generación de un cambio 

conformacional durante el ensamblaje – y la ausencia de otra interacción 

secundaria no covalente –la cual podría dirigir la rotación de las unidades en un 

único sentido durante la agregación – podrían ser las causas por las que se forman 

estructuras columnares desordenadas sin ninguna helicidad preferente, justificando 

la ausencia de una señal dicroica clara.79 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 32. Espectros CD (MCH, 298 K, 2.5 x 10-5 M, l=1 cm) de (S)-44 (línea negra), (R)-44 (línea 

verde) y (S)-45 (línea roja). 

Como consecuencia y con el objetivo de estudiar la transferencia de quiralidad, se 

ha llevado a cabo el estudio del autoensamblaje de los OPEs sobre superficies por 

AFM. Las imágenes de AFM de una disolución de (S)-44 en MCH (~ 10-4 M) 

sobre grafito pirolizado de alto ordenamiento (HOPG) muestran agregados 

aislados con forma de hilos de varios micrómetros de longitud (Figura 33) y con 

una altura de ~ 3.2 nm. Estas dimensiones se ajustan a las calculadas para estos 

OPEs triangulares utilizando el paquete PM3 semiempírico (HyperChem, edición 

7.51; HyperCube Inc., Gainesville, 2002). Además, estos hilos presentan una 



Discusión de resultados 

61 

 

helicidad orientada exclusivamente hacia la izquierda (hélices M) y un paso de 

hélice de 35 nm, debido a la transferencia de la información quiral presente en las 

cadenas periféricas alquílicas hacia el agregado columnar. Un empaquetamiento 

óptimo entre las moléculas implica una interacción π-π cara a cara con todas las 

cadenas periféricas rotadas en la misma dirección conduciendo a agregados 

orientados en un solo sentido.28 

En el caso de (R)-44 (MCH, ~ 10-4 M) las hélices observadas presentan una altura 

de ~ 3 nm, un paso de hélice de ~ 32 nm y se encuentran orientadas hacia la 

derecha (hélices P), lo que resulta en imágenes especulares respecto a las 

encontradas para (S)-44 (Figura 33) como consecuencia del cambio de quiralidad 

de las cadenas de S a R. Este cambio de helicidad indica que para obtener un 

empaquetamiento óptimo entre los anillos aromáticos, las cadenas quirales 

laterales deben disponerse rotadas de forma opuesta a las del compuesto (R)-44 

(Figura 33 y 34). 

 

Figura 33. Imágenes de AFM de las disoluciones (~10-4 M, MCH, spin-coated 2000 r.p.m.) de (a) 

(S)-44 mostrando hélices M, (b) (R)-44 con hélices P, (c) (S)-45 como hélices P y (d) 43 con mezcla 

de hélices M y P. (e) y (f) Ampliación de las hélices de 43 encontradas. El detalle en las figuras (a), 

(b) y (c) muestra el perfil de alturas y el paso de hélice a lo largo de la línea negra. 



Discusión de resultados    

62 

 

Análogamente, las imágenes de AFM de una disolución de (S)-45 (MCH, ~ 10-4 

M) tambien muestran hilos de unos 3 nm de altura, similares a los anteriormente 

encontrados pero con dos diferencias importantes: a) las hélices se encuentran 

orientadas hacia la derecha, y b) el paso de hélice es de unos 28 nm, un valor 

menor que el encontrado para (S)-44.  

 

Figura 34. Representación esquemática del autoensamblaje de (a) (S)-44, (b) (R)-44 y (c) (S)-45. 

Las líneas amarillas indican la helicidad de los agrgados. Las elipses muestran las repulsiones 

estéricas entre los sustituyentes periféricos o la ausencia de dichas repulsiones.  

La inversión de helicidad de (S)-44 a (S)-45 viene determinado por el cambio de la 

posición del sustituyente quiral en la cadena alquílica. Según la geometría 

molecular calculada (Figura 34), (S)-45 presenta una distribución de los grupos 

metilo de los centros esterogénicos opuesta con respecto a (S)-44 lo que produce la 

rotación en sentido contrario cuando un anillo aromático interacciona con otro 

para formar hélices estables (Figura 34). La diferencia en la magnitud del paso de 

hélice se atribuye a la mayor cercanía del centro quiral al esqueleto aromático en 



Discusión de resultados 

63 

 

(S)-45 respecto a (S)-44 y (R)-44. Este incremento en la proximidad del centro 

estereogénico, genera un efecto estérico más acusado al producirse el 

empaquetamiento π-π, lo que conlleva una mayor rotación de las unidades 

aromáticas generando estructuras helicoidales con menor paso de hélice (Figura 

34). Al estudiar la morfología de los agregados formados por 43 (MCH, ~ 10-4 M), 

se observan hélices al igual que en los casos anteriores pero orientadas en ambos 

sentidos, hacia la derecha y hacia la izquierda. El carácter aquiral de este OPE 

hace que se comporte como una mezcla racémica dando lugar a hilos con ambas 

helicidades. Teniendo en cuenta que 43 no presenta ninguna interacción 

secundaria adicional ni ningún sustituyente quiral que pudiera inducir helicidad en 

sus agregados, su organización helicoidal podría estar provocada por la presencia 

de momentos dipolares entre los enlaces C-O y las cadenas periféricas.81 

Los estudios realizados sobre esta primera familia de OPEs demuestran que cuanto 

mayor es la distancia entre el centro estereogénico y el anillo aromático, mayor es 

la estabilidad del agregado formado. Además, el mecanismo de autoensamblaje se 

ve condicionado por los sustituyentes periféricos de forma que los compuestos 

(S)-44 y (R)-44 ensamblan de forma cooperativa, mientras que 43 y (S)-45 lo 

hacen de forma isodésmica. Adicionalemente, la interacción entre las cadenas 

quirales laterales determina la helicidad y el paso de hélice del agregado 

supramolecular formado por estos OPEs.  

 

4.1.3 Moléculas de geometría triangular con grupos amida 

En este apartado se estudia la influencia de varios grupos amida capaces de 

interaccionar mediante enlaces de hidrógeno en el autoensamblaje de estructuras 

de tipo OPE triangulares. De esta manera, se introduce una fuerza no covalente 

adicional susceptible de intervenir en el proceso de autoensamblaje. Así, se han 

sintetizado las tricarboxamidas derivadas de OPE (OPE-TAs) aquiral 51 y quiral 

(S)-52 con simetría C3, y sus análogos de bencenotricarboxamidas (BTAs) aquiral 

53 y quiral (S)-54, en las que la superficie π es menor (Figura 35). El propósito de 

este apartado consiste en el estudio de la participación de las diferentes unidades 

de autoensamblaje en la organización supramolecular. Además, la presencia de 

grupos esterogénicos permite investigar la repercusión de éstos en el ensamblaje 

supramolecular y en los procesos de amplificación de quiralidad.  

                                                           
81    Lee, C. C.; Grenier, C.; Meijer, E. W.; Schenning, A. P. H. J. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 671. 



Discusión de resultados    

64 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 35. Estructura química de las OPE-TAs 51 y (S)-52, y de las BTAs 53 y (S)-54.  

Para llevar a cabo una comparación más completa, se han incluido la OPE-TA 55 

y la BTA 56, descritas previamente (Figura 36).42,82   

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 36. Estructura química de la OPE-TA 55 y de la BTA 56. 

                                                           
82    Matsunaga, Y.; Miyajima, N.; Nakayasu, Y.; Sakai, S.; Yonenaga, M. Bull. Chem. Soc. Jpn. 

1988, 61, 207. 



Discusión de resultados 

65 

 

Síntesis de las oligo(fenilenetinilen)trisamidas (OPE-TAs)  y de las 

bencenotrisamidas (BTAs) de geometría triangular 

La obtención de las OPE-TAs y BTAs comienza con la síntesis de las unidades de 

N-(2-aminoetil)-3,4,5-trialcoxibenzamidas 59 y  (S)-60,83  equipadas con cadenas 

aquirales de dodecilo y quirales de (S)-3,7-dimetiloctiloxilo. Estas unidades se 

sintetizan en tres pasos sencillos a partir de 3,4,5-trihidroxibenzoato de metilo, 

bromuro de dodecilo o (S)-3,7-dimetiloctan-1-ol ((S)-23) y etilendiamina 

(Esquema 4).  

 

 

 

 

 

 

Esquema 4. Síntesis de las N-(2-aminoetil)-3,4,5-trialcoxibenzamidas 59 y  (S)-60. 

La reacción de las benzamidas aquiral 59 y quiral (S)-60 con ácido 4-

yodobenzoico da lugar a los correspondientes yododerivados, los cuales, por 

acoplamiento C-C cruzado de tipo Sonogashira catalizada por Pd conducen a las 

OPE-TAs aquiral 51 y quiral (S)-52. Por otro lado, las BTAs 53 y (S)-54 se 

preparan haciendo reaccionar las N-(2-aminoetil)-3,4,5-trialcoxibenzamidas con 

ácido trimésico (Esquema 5). 

La estructura química de todos aquellos compuestos no descritos previamente en 

la bibliografía ha sido confirmada mediante las técnicas espectroscópicas 

habituales (la caracterización completa se encuentra recogida en la parte 

experimental). 

                                                           
83    Dawn, A.; Fujita, N.; Haraguchi, S.; Sada, K.; Shinkai, S. Chem. Commun. 2009, 2100. 



Discusión de resultados    

66 

 

 

Esquema 5. Síntesis de las OPE-TAs 51 y (S)-52 y BTAs 53 y (S)-54. 

Autoensamblaje de las OPE-TAs  y BTAs de geometría triangular 

El autoensamblaje de las OPE-TAs y de las BTAs transcurre por medio de la 

formación de tres enlaces de hidrógeno intermoleculares entre las unidades de N-H 

y C=O, originando una disposición helicoidal entre las unidades discóticas.43,84 La 

formación de estos enlaces de hidrógeno ha sido analizada en primer lugar 

utilizando espectroscopía FTIR (Tabla 2). A partir de los espectros de los 

compuestos 51, (S)-52, 53 y (S)-54, así como los de los compuestos previamente 

descritos 55 y 56, se obtienen los respectivos valores de las bandas de tensión del 

grupo N-H y de la banda amida I, junto con la banda de deformación amida II 

(Tabla 2). Tomando como referencia la BTA 56, las bandas de tensión del grupo 

N-H y amida I y la de deformación amida II de los compuestos 51, (S)-52, 53 y 

                                                           
84    Nakano, Y.; Hirose, T.; Stals, P. J. M.; Meijer, E. W.; Palmans, A. R. A. Chem. Sci. 2012, 3, 

148. 



Discusión de resultados 

67 

 

(S)-54 aparecen a números de onda intermedios entre las correspondientes a 

hélices fuertemente enlazadas por medio de enlaces de hidrogeno y las propias de 

grupos funcionales amida completamente libres (como ejemplo, 3240 cm-1 y 3450 

cm-1 para la banda de tensión del NH, respectivamente).85 Estos valores indican 

que el grado de organización helicoidal en estos agregados es menor, 

especialmente en 53 y (S)-54. La estructura cristalina de la N,N’,N’’-tris(2-

metoxietil)benceno-1,3,5-tricarboxamida demuestra que el autoensamblaje de este 

tipo de unidades discóticas se encuentra dirigido por una triple hélice de enlaces de 

hidrógeno, la cual determina la rotación de 60º de la siguiente unidad de BTA en 

la cadena polimérica.86 Considerando esta organización supramolecular, en las 

BTAs 53 y (S)-54 el grupo amida más externo se encontraría demasiado lejos para 

formar un enlace de hidrógeno con la molécula adyacente situada encima de ella. 

Como consecuencia, y teniendo en cuenta además la diferencia entre los datos 

encontrados por FTIR para las BTAs 53 y (S)-54 y los de la BTA 56, se deduce 

que ambos grupos amida se encuentran formando enlaces de hidrógeno pero no 

formando una estructura helicoidal. La organización supramolecular en las BTAs 

53 y (S)-54 podría producirse a partir de la formación de dímeros que 

interaccionan para formar una red tridimensional tal como ocurre en la trimetil-

1,3,5-bencenotricarboxamida. 

Tabla 2. Algunas de las vibraciones en las estructuras de las OPE-TAs 51, (S)-52 y 55 y de las 

BTAs  53, (S)-54 y 56 a temperatura ambiente.  

Compuesto N-H (cm-1) Amida I(cm-1)  Amida II(cm-1) 

51 3283 1633 1579 

(S)-52 3283 1635 1578 

53 3306 1645 1580 

(S)-54 3310 1643 1579 

55 3286 1635 1579 

56 3240 1638 1559 

 

Junto a los experimentos FTIR, el autoensamblaje de estas moléculas también se 

ha estudiado a partir de experimentos de 1H RMN a concentración variable. En 

estos experimentos realizados en CDCl3 como disolvente, se observa el 

                                                           
85    Hanabusa, K.; Koto, C.; Kimura, M.; Shirai, H.; Kakehi, A. Chem. Lett. 1997, 26, 429. 
86    P. Lightfoot, M.; S. Mair, F.; G. Pritchard, R.; E. Warren, J. Chem. Commun. 1999, 1945. 



Discusión de resultados    

68 

 

desplazamiento a campos altos de las señales aromáticas de la unidad aromática 

central con el incremento de la concentración, indicativo de un empaquetamiento a 

través de interacciones π-π (Figura 37). Por el contrario, la señal aromática 

correspondiente a la unidad de trialcoxibenzamida experimenta un desplazamiento 

opuesto hacia campos bajos con el incremento de la concentración. Este efecto 

puede ser atribuido al caracter electrodador de las cadenas de alcoxilo.  

Otra prueba que corrobora el ensamblaje supramolecular de estos compuestos en 

disolución se desprende del desplazamiento de las señales de los grupos amida 

anisocronos (Hc y Hd en el Esquema 5). Ambos grupos aparecen a distinto 

desplazamiento químico y ambos se desapantallan con el aumento de la 

concentración, lo que demuestra la existencia de enlaces de hidrógeno en el 

agregado (Figura 37).  

 

Figura 37. Espectro de 1H RMN parcial a concentración variable (300 MHz, CDCl3, 298 K) de los 

compuestos 51 (a), (S)-52 (b), 53 (c) y (S)-54 (d). Los colores de las resonancias se corresponden 

con los de los protones representados en el Esquema 5. 



Discusión de resultados 

69 

 

Sin embargo, la agregación de las BTAs 53 y (S)-54, difiere considerablemente de 

la observada para las OPE-TAs 51 y (S)-52. Todos los protones de los compuestos 

53 y (S)-54 aparecen como señales muy anchas. El ensanchamiento progresivo y 

el ligero desplazamiento de las señales al aumentar la concentración podría ser 

indicativo de la fuerte tendencia a formar agregados. 

Mecanismo de polimerización supramolecular: Influencia del disolvente 

Con el objetivo de evaluar la influencia del disolvente en el mecanismo de 

polimerización supramolecular de estos compuestos, en primer lugar se ha 

utilizado CD para determinar el mecanismo de polimerización supramolecular de 

los correspondientes compuestos quirales en MCH como disolvente. La 

participación de los enlaces de hidrógeno en la agregación de compuestos en 

disolventes apolares conduce a mecanismos de polimerización altamente 

cooperativos para este tipo de compuestos discóticos de simetría C3. Además, la 

preferencia por una polimerización helicoidal ha sido descrita en ejemplos 

anteriores de BTAs a partir de la presencia de efectos Cotton en los respectivos 

espectros de CD.84 Sorprendentemente, la disolución de la BTA (S)-54 a 1 x 10-5 

M en MCH no muestra señal dicroica y solo es posible obtener una respuesta muy 

débil y ruidosa cuando se aumenta la concentración a 1 x 10-4 M. Esta ausencia de 

señal dicroica implica que la BTA (S)-54 no se organiza formando objetos 

columnares orientados en un solo sentido, lo que corrobora los resultados 

obtenidos por FTIR.  

Por el contrario, la disolución de la OPE-TA quiral (S)-52 a 1 x 10-5 M en MCH 

resulta en la obtención de un efecto Cotton intenso con una banda positiva y otra 

negativa a 280 y 303 nm, propio de hélices M.34 Este efecto Cotton encontrado es 

opuesto al descrito anteriormente para el análogo quiral de OPE-TA 55 en el que 

el signo es contrario y más intenso. Este resultado ha sido observado también en 

compuestos discóticos de OPE N-sustituidos y ha sido atribuido a la influencia de 

la conexión del grupo amida en la distribución espacial de los centros 

estereogénicos.87 Tras calentar la muestra a 90ºC durante 1h, la intensidad de la 

señal dicroica del compuesto (S)-52 se ve disminuida pero no desaparece, lo que 

manifiesta que este compuesto posee una gran tendencia a agregar en este 

disolvente apolar. Solo la disminución de la concentración hasta 2.5 x 10-6 M 

permite cancelar la respuesta dicroica al calentar la muestra a 90ºC (Figura 38). La 

                                                           
87    Wang, F.; Gillissen, M. A. J.; Stals, P. J. M.; Palmans, A. R. A.; Meijer, E. W. Chem. Eur. J. 

2012, 18, 11761. 



Discusión de resultados    

70 

 

curva de enfriamiento obtenida bajo estas condiciones experimentales presenta una 

forma no sigmoidal, indicativa de un mecanismo de agregación cooperativo. El 

correspondiente ajuste de la intensidad de la señal dicroica con respecto a la 

temperatura siguendo el modelo de van der Shoot,79,88 permite obtener parámetros 

termodinámicos, como la entalpía liberada en la elongación (he), la temperatura a 

la cual se produce el cambio de nucleación a elongación (Te), y el grado de 

cooperatividad expresado por Ka.  

Este modelo de nucleación-elongación considera la formación de un núcleo activo 

constituido por unas pocas unidades de moléculas, capaz de elongar rápidamente 

hasta formar estructuras unidimensionales más grandes. La formación del núcleo 

activo viene definida por Ka y tiene un valor pequeño. Solo cuando se alcanza la 

temperatura de elongación Te el núcleo activo se forma y el proceso de elongación 

tiene lugar. El régimen de elongación está descrito por una constante K que se 

relaciona con la entalpía del proceso, he, mediante la Ecuación 7. 

 2
exp e

e

e

h
K T T

RT

 
  

 
      Ecuación 7 

En el proceso de elongación es posible relacionar el grado de polimerización (o de 

agregación) n con he y Te aplicando la Ecuación 8. 

 
























 e

e

e
satn TT

RT

h
2

exp1      Ecuación 8 

El régimen de nucleación, determinado por Ka, también se relaciona con n, he y Te 

por la Ecuación 9. 

   







 

e

e

e
aan TT

RT

h
KK

2

3131 132exp    Ecuación 9 

El ajuste de los datos conseguidos para la OPE-TA (S)-52 permite la obtención de 

los valores de he = -67 kJmol-1, Te = 358 K, y Ka = 0.0023 (Figura 38). 

El segundo disolvente escogido para la evaluación de la influencia de éste en el 

mecanismo de autoasociación ha sido el tolueno. A pesar de que las características 

ópticas de este disolvente aromático impiden la obtención de un espectro CD 

                                                           
88    van der Schoot, P. Theory of Supramolecular Polymerization; En Supramolecular Polymers; 

Ed. Press, C.,  2005. 



Discusión de resultados 

71 

 

completo para el compuesto (S)-52, permiten realizar experimentos de CD a 

temperatura variable (Figura 38). La mayor polaridad del tolueno comparada con 

el MCH conduce a una señal dicroica menos intensa a 1 x 10-5 M. Además, tras el 

calentamiento a 90ºC de la muestra a esta concentración la señal dicroica se ve 

completamente cancelada. Al igual que en MCH, la curva de enfriamiento del 

compuesto (S)-52 en tolueno presenta una forma no sigmoidal propia de un 

mecanismo cooperativo. Al ajustar los datos según las ecuaciones 7, 8 y 9, se 

obtienen los valores de he y Ka de -64 kJmol-1 y 0.00022, respectivamente. Un 

menor valor de Te en este disolvente (305.1 K) respecto al obtenido en MCH, 

indica que el agregado presenta menor estabilidad en este disolvente a pesar de 

que la concentración es cuatro veces mayor. 

Figura 38. Espectro CD (l=1 cm) del compuesto (S)-52: (a) 2.5 x 10-6 M en MCH y (b) 1 x 10-5 M en 

tolueno. El detalle muestra las curvas de enfriamiento desde 363 hasta 288 K a una velocidad de 0.5 

Kmin-1. Las líneas roja y amarilla en el detalle representan el ajuste para la elongación y la 

nucleación, respectivamente. 

Los siguientes disolventes escogidos en este estudio han sido el CHCl3 y el acetato 

de etilo (EtOAc). Desafortunadamente, no se observa señal dicroica en ninguno de 

estos disolventes. Probablemente, su mayor polaridad debilita los enlaces de 

hidrógeno entre los grupos amida, cancelando la respuesta dicroica a esta 

concentración. En el caso del CHCl3, se podría utilizar la técnica de 1H RMN para 

la determinación del mecanismo de polimerización supramolecular, pero el 

ensanchamiento progresivo de las señales con la concentración impide la 

realización de un ajuste preciso en este disolvente. Como alternativa, la valoración 

por calorimetría isoterma (ITC) supone una opción para el estudio en este 

disolvente. Esta técnica ha sido usada ampliamente en bioquímica y en química 



Discusión de resultados    

72 

 

supramolecular para describir la interacción entre distintos sistemas,89,90 sin 

embargo, existen pocos ejemplos en los que se use para investigar la formación de 

polímeros supramoleculares. Para la determinación del mecanismo de 

autoensamblaje mediante esta técnica, se inyecta una disolución concentrada del 

polímero supramolecular en una celda que contiene solo disolvente. Siguiendo el 

modelo de Arnaud y Bouteiller, es posible determinar las constantes de asociación 

y las entalpías molares de asociación del mecanismo de polimerización 

supramolecular a partir de experimentos ITC a concentración variable.91 Este 

modelo viene definido por la Ecuación 10 en la que Q(i) corresponde al calor 

intercambiado, c0
s y c0

c(i) son las concentraciones iniciales de agregado en la 

jeringa y en la celda, respectivamente, c1
s y c1

c(i) son las concentraciones de 

monómero en la jeringa y en la celda, y Vi es el volumen inyectado. La Ecuación 

10 contiene cuatro parámetros desconocidos, esto es, las entalpías asociadas a la 

etapa de elongación (H) y de dimerización (H2) y las constantes de asociación 

de estas dos etapas (K y K2, respectivamente).92 En un mecanismo isodésmico 

H=H2 y K=K2, mientras que si H>H2 y K>K2, el autoensamblaje es 

cooperativo. Por último, si H<H2 y K<K2, el mecanismo resultante será 

anticooperativo.93,94 

 

  
)](1)[(

)]([

1

)(

)](1)[(

)]([

1

)(
)(

10

2

10

1

2

1
22

2

10

3

10

2

1

3

1
2

































icic

icc

Kc

c
VKH

icic

icc

Kc

c
KVHKiQ

cc

cs

s

s

i

cc

cs

s

s

i

                  Ecuación 10    

Las curvas de calor obtenidas al inyectar diferentes disoluciones de BTA 53 en 

CHCl3 en una celda con CHCl3 puro a 25ºC se muestran en la Figura 39. La 

dilución de la disolución del compuesto 53 produce la ruptura de los enlaces de 

hidrógeno entre los grupos amida que forman el agregado generando curvas de 

calor endotérmicas. La intensidad de estos picos decrece a medida que la 

                                                           
89    Bianconi, M. L. Titration Calorimetry as a Tool to Determine Thermodynamic and Kinetic 

Parameters of Enzymes; En Biocalorimetry 2; John Wiley & Sons, Ltd: 2005, 175. 
90    Gale, P.; Steed, J. W. Supramolecular Chemistry: From Molecules to Nanomaterials; Wiley-

VCH, 2012. 
91    Arnaud, A.; Bouteiller, L. Langmuir 2004, 20, 6858. 
92    Bielejewski, M.; Łapiński, A.; Luboradzki, R.; Tritt-Goc, J. Langmuir 2009, 25, 8274. 
93    Morisue, M.; Morita, T.; Kuroda, Y. Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 3457. 
94    Arnaud, A.; Belleney, J.; Boué, F.; Bouteiller, L.; Carrot, G.; Wintgens, V. Angew. Chem., Int. 

Ed. 2004, 43, 1718. 



Discusión de resultados 

73 

 

concentración de la BTA 53 disminuye dentro de la celda, hasta alcanzar el límite 

de disociación. La integración de estos picos a cada concentración estudiada 

proporciona los entalpogramas correspondientes, cuyo ajuste según el modelo 

isodésmico conduce a un valor de K de 496 M-1 (Tabla 3). De forma similar, los 

experimentos de ITC sobre la BTA 56 bajo las mismas condiciones muestran un 

mecanismo de polimerización supramolecular isodésmico con menor constante de 

asociación. La presencia de tres grupos amida adicionales en la BTA 53 aumenta 

el número de interacciones no covalentes participantes en la agregación, 

incrementando el valor de la constante de asociación respecto a 56. 

 

Figura 39. (a) Calor derivado de la inyección de alícuotas (6 μL) de diferentes disoluciones de 53 en 

CHCl3 a 25ºC. Entalpogramas de las disoluciones en CHCl3 de diferentes concentraciones 

(concentración final de la celda normalizada, 25ºC) de las BTAs 53 (b) y 56 (c), y de las OPE-TAs 

51 (d) y 55 (e). Las curvas corresponden a los ajustes según la Ecuación 10. 



Discusión de resultados    

74 

 

El carácter exotérmico de la polimerización supramolecular de las OPE-TAs y las 

BTAs se visualiza en los entalpogramas endotérmicos obtenidos en las medidas de 

ITC de estos compuestos en CHCl3 (Figura 39). Los valores calculados de la 

constante de asociación de las OPE-TAs 51 y 55 son de 388 y 13 M-1, 

respectivamente, obtenidos mediante el correspondiente ajuste al modelo 

isodésmico. Todos los parámetros termodinámicos obtenidos a partir de los 

respectivos ajustes de los compuestos estudiados se encuentran recogidos en la 

Tabla 3. 

Tabla 3. Parámetros termodinámicos determinados a partir del ajuste de los datos de ITC de 

disoluciones en CHCl3 de los compuestos 53, 56, 51 y 55 a 25ºC. 

Compuesto K (M-1) ΔH (kJ/mol) Conc. (mM) 

 BTA 53 496 -5.64 80, 44, 33, 22 

BTA 56 3 -12.88 124, 100, 80, 60, 40 

OPE-TA 51 388 -8.07 53, 35, 20, 15, 10 

OPE-TA 55 13 -8.15 78, 52, 39, 18 

 

Al intentar utilizar esta técnica para la determinación del mecanismo de 

autoensamblaje en otros disolventes como MCH o tolueno, ya utilizados en los 

experimentos de CD, o incluso EtOAc, la concentración tan alta necesaria para 

estos experimentos condujo a la obtención de geles para algunos de los 

compuestos de estudio. Como consecuencia, los requisitos experimentales impiden 

el estudio del mecanismo en estos disolventes mediante esta técnica. 

A pesar de ello, es posible extraer información importante de los experimentos 

descritos hasta este punto: el mecanismo de polimerización supramolecular de los 

compuestos estudiados depende de la polaridad del disolvente utilizado, siendo 

cooperativo en MCH y tolueno, e isodésmico en CHCl3, disolvente de mayor 

polaridad. Por otro lado, las diferencias estructurales presentes en dichos 

compuestos determinan la estabilidad del agregado, resultando mayor en los casos 

en los existe mayor número de grupos amida debido a la presencia de más enlaces 

de hidrógeno en el agregado supramolecular.  

Adicionalmente, y tras observar el proceso de gelificación de los compuestos 

estudiados, en el siguiente apartado se estudia el proceso de gelificación de éstos 



Discusión de resultados 

75 

 

en función de los disolventes utilizados en los estudios del mecanismo de 

polimerización supramolecular.  

Gelificación: Influencia del disolvente 

Aunque el proceso de gelificación es un fenómeno complejo, es posible establecer 

una serie se reglas para facilitar el diseño de organogeladores eficaces y 

funcionales: 1) deben estar presentes interacciones no covalentes unidireccionales 

para dirigir el ensamblaje en una dirección; 2) debe evitarse la cristalización 

controlando la energía interfacial entre la fibra y el disolvente; y 3) debe darse un 

entrecruzamiento entre las fibras para inducir la formación de una red 

tridimensional capaz de ocluir moléculas de disolvente en su interior.95 

Existen multitud de ejemplos en los que se correlaciona la formación de geles con 

diferentes parámetros propios de disolventes, tales como la constante dieléctrica 

ET(30), los parámetros de solubilidad de Hansen, los parámetros de Kamlet-Taft y 

los parámetros de disolución termodinámica. Estos ejemplos han demostrado la 

relevancia de las interacciones soluto-disolvente en los fenómenos de gelificación. 

Sin embargo, no ha sido estudiada la influencia de estas interacciones soluto-

disolvente en las interacciones soluto-soluto. Estas últimas son las responsables de 

la formación de polímeros supramoleculares que se agregan formando el gel. 

Como ya se ha destacado anteriormente, tanto la morfología como las propiedades 

del polímero supramolecular están determinadas por el mecanismo desarrollado en 

la polimerización supramolecular.  

Llegados a este punto, resulta de gran interés la investigación de los procesos de 

gelificación de las OPE-TAs y BTAs en los diferentes disolventes utilizados en el 

estudio de los mecanismos, con el objetivo de establecer una posible relación entre 

mecanismo de polimerización supramolecular —y, por tanto, interacciones soluto–

soluto— y capacidad de gelificación. Los datos recogidos en la Tabla 4 muestran 

las concentraciones críticas de gelificación de cada uno de los compuestos en los 

diferentes disolventes utilizados. Esta concentración se estima a partir de varios 

experimentos reproducibles según el método de inversión de tubo y a una 

concentración máxima de 200 mg/mL.  

 

                                                           
95    van Esch, J. H. Langmuir 2009, 25, 8392. 



Discusión de resultados    

76 

 

Tabla 4. Capacidad de gelificación de los compuestos 51, (S)-52, 53 y (S)-54 en diferentes 

disolventes. La concentración de gelificación crítica [mgmL-1] viene dada entre paréntesis. *I: 

Insoluble, S: Soluble, G: gel estable. 

Disolvente 51* (S)-52* 53* (S)-54* 

EtOH I I I I 

CHCl3 S S S S 

EtOAc G (4mg/mL) G (20mg/mL) G (4mg/mL) S 

Tolueno G (60mg/mL) S G (10mg/mL) S 

MCH G (80mg/mL) S G (20mg/mL) S 

 

El análisis de estos datos permite obtener información relevante acerca de la 

influencia de la estructura química en la capacidad de gelificación de estos 

compuestos con simetría C3. En primer lugar, y puesto que la diferencia entre las 

OPE-TAs y las BTAs radica en el menor tamaño de la unidad aromática central en 

estas últimas, se desprende que la gelificación de las moléculas con mayor 

superficie π requiere una mayor cantidad de organogelador. Este hecho pone de 

manifiesto la importancia del tamaño del núcleo aromático central en el proceso de 

gelificación. En segundo lugar, se observa que la presencia de centros 

estereogénicos en los organogeladores disminuye la capacidad de gelificación de 

estos, a excepción de la OPE-TA (S)-52 que es capaz de gelificar en EtOAc a una 

concentración de 20 mg/mL. Este dato revela la importancia de la quiralidad 

molecular en la quiralidad supramolecular a una escala mayor como es la de los 

geles supramoleculares. 

Tomando los datos de gelificación conseguidos para los compuestos estudiados, 

junto con los parámetros de Teas fd, fp y fh (los cuales expresan las componentes de 

dispersión, la componente polar y de formación de enlace de hidrógeno de un 

disolvente, respectivamente)96,97 de los disolventes utilizados, es posible elaborar 

un diagrama de parámetros de Teas. En este diagrama los disolventes se 

encuentran agrupados como disolventes G (en los que se forma el gel), I (en los 

que los organogeladores son insolubles) y S (en los que los organogeladores son 

completamente solubles) (Figura 40). Este método puede ser utilizado para 

                                                           
96    Miller-Chou, B. A.; Koenig, J. L. Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 1223. 
97    Curcio, P.; Allix, F.; Pickaert, G.; Jamart-Grégoire, B. Chem. Eur. J. 2011, 17, 13603. 



Discusión de resultados 

77 

 

predecir los disolventes en los que un organogelador determinado gelifica. En 

nuestro caso, el área de gelificación de los compuestos estudiados comprende la 

esquina inferior derecha del diagrama, y aquellos disolventes cuyos parámetros de 

Teas encajen en ese área darán lugar a geles (Figura 40). Además, a partir de este 

diagrama se extrae una conclusión importante: los compuestos estudiados son 

capaces de gelificar en los disolventes en los que los estudios por CD demuestran 

que el mecanismo de polimerización supramolecular es cooperativo, y no lo hacen 

en disolventes de mayor polaridad, como el CHCl3 en el que los estudios por ITC 

muestran un mecanismo isodésmico.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 40. (a) Imágenes de los organogeles formados por las OPE-TAs 51 y (S)-52 y las BTAs 53 y 

(S)-54 en EtOAc. (b) Diagrama de Teas de los parámetros de solubilidad de los compuestos 51 y 53 

y los disolventes de los estudios de gelificación (▲ I, ♦ S, ● G). La línea de puntos muestra la región 

de gelificación. 

Por otro lado, considerando las reglas 1) y 3) para la formación de geles, se ha 

analizado la morfología de los agregados obtenidos por el ensamblaje 



Discusión de resultados    

78 

 

supramolecular de los compuestos de interés por AFM utilizando diluciones de los 

geles formados en tolueno depositadas sobre HOPG (Figura 41). La simple 

deposición por drop-casting de una disolución 1 x 10-5 M de la OPE-TA aquiral 51 

muestra estructuras con forma de alambre que se empaquetan formando dominios 

de estructuras fibrilares. Las imágenes de AFM de la BTA aquiral 53 también 

muestran agregados de fibras. Sin embargo, el pequeño tamaño de estas 

estructuras formadas por 53 corrobora la baja tendencia de este compuesto a 

autoensamblar en condiciones diluidas. Por el contrario la OPE-TA aquiral 51 

revela una tendencia mayor a autoensamblar formando estructuras fibrilares que 

posteriormente se agregan originando largos filamentos. Estos agregados son 

estables incluso a altas diluciones (5 x 10-6 M).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 41. Imágenes AFM de las disoluciones (1 x 10-5 M en tolueno) de los compuestos 51 (a), 53 

(b) y (S)-54 (c) y (d) sobre HOPG. La escala z para (a), (b), (c) y (d) es de 75, 15, 10 y 7 nm, 

respectivamente. 



Discusión de resultados 

79 

 

La BTA quiral (S)-54 posee menor tendencia aún a formar estructuras fibrilares, 

probablemente debido a que las cadenas ramificadas en el compuesto quiral 

interaccionan más debilmente en comparación con las no ramificadas del 

compuesto aquiral. En este caso, solo es posible obtener imágenes cuando se 

deposita la disolución sobre HOPG y se expone la muestra a vapores de tolueno 

durante 12h a 25ºC. Las imágenes correspondientes muestran agregados de fibras 

largas y estrechas (Figura 41). 

Amplificación de quiralidad de las OPE-TAs  y BTAs de geometría triangular 

La primera evidencia de un fenómeno de transferencia de quiralidad desde la 

molécula al objeto supramolecular formado surge en los correspondientes estudios 

por CD. El carácter dinámico de los polímeros supramoleculares permite intercalar 

cantidades pequeñas de especies quirales en la estructura supramolecular formada 

por unidades monoméricas aquirales. Esta amplificación de quiralidad resulta en la 

conversión de una mezcla equimolecular de hélices P y M en una mezcla 

enantioméricamente enriquecida, en la que una de las dos hélices predomina. 

Como se ha discutido en la parte del estudio del autoensamblaje en disolución, el 

ensamblaje supramolecular del compuesto (S)-52 da lugar a hélices M según la 

señal dicroica obtenida en MCH y tolueno. Teniendo en cuenta que se dispone del 

análogo correspondiente aquiral, es posible llevar a cabo el coensamblaje de 

ambos compuestos permitiendo estudiar un posible efecto de amplificación de 

quiralidad en la coagregación. Para realizar este estudio, se recurre a un 

experimento de “sargentos y soldados” en el que la OPE-TA aquiral 51 actúa de 

“soldado” mientras que la OPE-TA quiral (S)-52 actúa de “sargento”. Según los 

estudios anteriores, el compuesto 51 se organiza formando fibras pero la ausencia 

de señal dicroica indica que no poseen una helicidad preferente, por lo que un 50% 

se encontrarían orientadas hacia un sentido y el otro 50% orientadas hacia el 

sentido opuesto, produciendo una señal dicroica nula. En el correspondiente 

experimento de “sargentos y soldados” en MCH, cantidades crecientes de 

disolución quiral (S)-52 se van añadiendo a una disolución de compuesto aquiral 

51 manteniendo la concentración final constante (2.5 x 10-6 M) y se calienta por 

encima de la Te. La variación de la señal dicroica con respecto a la cantidad de 

compuesto quiral añadido presenta una tendencia no lineal (Figura 42). El máximo 

de señal dicroica es obtenido con una cantidad pequeña de sargento quiral (S)-52 

(10%). Estos resultados ponen de manifiesto un fenómeno de amplificación de 

quiralidad en el que las unidades de “sargento” obligan a los “soldados” a 



Discusión de resultados    

80 

 

ordenarse en un sentido preferente. De esta forma, es necesario solo un 10% de 

compuesto quiral en el coensamblaje con el compuesto aquiral, para la obtención 

de una señal dicroica equivalente a la correspondiente al 100% de compuesto 

quiral a la misma concentración.  

Este experimento se lleva a cabo también en tolueno, disolvente en el que las 

hélices M del compuesto 51 son menos estables según el valor de Te calculado en 

los estudios de CD a temperatura variable descritos anteriormente (Figura 42). La 

amplificación de quiralidad de este sistema en este disolvente, se visualiza en la 

variación no lineal de la señal dicroica respecto de la cantidad de sargento añadido 

a una disolución de soldado 1 x 10-5 M. En este caso, es necesario añadir un 20% 

de compuesto quiral para obtener la señal dicroica máxima. Esta cantidad 

necesaria resulta dos veces mayor a la necesaria en MCH, disolvente de polaridad 

menor. Por tanto, la mayor polaridad del disolvente impide la formación del 

coagregado ya que debilita los enlaces de hidrógeno, haciendo necesaria la adición 

de mayor cantidad de “sargento” para que se forme el coagregado correspondiente 

orientado en un solo sentido.  

 

Figura 42. Experimentos de amplificación de quiralidad del compuesto aquiral 51 al mezclarlo con 

compuesto quiral (S)-52 (298 K, concentración total 2.5 x 10-6 M) en MCH (a) y en tolueno (298 K, 

concentración total 1 x 10-5 M). 

Los resultados aquí expuestos confirman la fuerte influencia de: 1) la naturaleza 

del disolvente; 2) la superficie π del anillo aromático central y/o el número de 

enlaces de hidrógeno; 3) la presencia de centros estereogénicos en las cadenas 

laterales, en la polimerización supramolecular, y como consecuencia en los 

procesos de gelificación y amplificación de quiralidad. Además, los experimentos 



Discusión de resultados 

81 

 

de “sargentos y soldados” muestran la influencia del disolvente en los fenómenos 

de amplificación de quiralidad.  

 

4.2 MOLÉCULAS LINEALES 

En esta segunda parte de la Discusión de resultados se trata el autoensamblaje de 

una serie de moléculas de geometría lineal. Aunque todas ellas presentan una 

estructura basada en los mismos motivos estructurales (anillos de benceno, grupos 

amida y cadenas alquílicas) las pequeñas diferencias entre ellas permiten 

estudiarlas desde distintos puntos de vista pero siempre atendiendo a la 

modulación de la quiralidad supramolecular a través de la estructura química de 

los bloques de ensamblaje supramolecular. Por esta razón, se ha comenzado con el 

estudio de estructuras derivadas de bis(benzamida) sin núcleo aromático central 

(Figura 43). A continuación, la siguiente serie de compuestos comprende 

benzoésteres, benzamidas y naftalendiimidas (NDIs), como sistema aromático 

central de diferente tamaño y con distinto número de grupos amida presentes, lo 

que modifica el balance de interacciones no covalentes participantes en el 

autoensamblaje supramolecular. La presencia de centros estereogénicos en estas 

moléculas posibilita el estudio de la quiralidad en la autoasociación y en los 

procesos de amplificación de quiralidad producidos por el coensamblaje de 

compuestos aquirales y quirales (Figura 43). Por último, se ha escogido la 

investigación de una serie de oligo-p-fenilenos (OPPs) quirales con diferente 

número de unidades de fenilo y, por tanto, diferente superficie π, con el fin de 

estudiar la repercusión de la atropoisomería molecular en el ensamblaje 

supramolecular (Figura 43).   



Discusión de resultados    

82 

 

Figura 43. Estructura química de las bis(benzamidas), benzoésteres, benzamidas y NDIs, y OPPs 

presentados en el apartado de moléculas lineales. 

4.2.1 Moléculas sin núcleo aromático central 

En este apartado dedicado a moléculas con geometría lineal se describe, en primer 

lugar, la síntesis de dos bis(bezamidas) decoradas con cadenas periféricas  

aquirales y quirales, 63 y (S)-64, respectivamente (Figura 44). La ausencia de 

esqueleto aromático central en estas moléculas y la presencia de solo dos grupos 

amida aporta información relevante acerca de la importancia de las interacciones 

π-π y los enlaces de hidrógeno en la agregación supramolecular de este tipo de 

compuestos. Además, la síntesis de los compuestos aquiral y quiral permite 

estudiar cómo la quiralidad molecular puede afectar a la quiralidad 

supramolecular. 

 



Discusión de resultados 

83 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 44. Estructura química de las bis(benzamidas) 63 y (S)-64. 

Síntesis de las bis(benzamidas) 

La síntesis de los compuestos 63 y (S)-64 comienza con la preparación de las 

cadenas periféricas (Esquema 6). La formación de estas cadenas se lleva a cabo de 

forma similar a la de las cadenas dendriméricas descritas en el Esquema 1. De este 

modo, utilizando como alcoholes 1-decanol o (S)-3,7-dimetiloctanol ((S)-23) y 

siguiendo el Esquema 6 se obtienen los alcoholes dendriméricos 67 y (S)-68. La 

reacción de Mitsunobu entre el correspondiente alcohol dendrimérico y 4-

hidroxibenzoato de etilo conduce a los ésteres 69 y (S)-70. A continuación, la 

hidrólisis ácida de estos ésteres proporciona los ácidos 71 y (S)-72. En un último 

paso, la formación in situ del cloruro de ácido a partir del correspondiente ácido 

por tratamiento con cloruro de oxalilo y su reacción con etilendiamina, 

proporcionan las N,N´-1,2-etanodiilbisbenzamidas 63 y (S)-64 (Esquema 6). 

La estructura química de todos aquellos compuestos no descritos previamente en 

la bibliografía ha sido confirmada mediante las técnicas espectroscópicas 

habituales (la caracterización completa se encuentra recogida en la parte 

experimental). 

 

 

 

 

 



Discusión de resultados    

84 

 

 

Esquema 6. Síntesis de las bis(benzamidas) 63 y (S)-64. 

Autoensamblaje de las bis(benzamidas) 

La primera evidencia sobre la participación de fuerzas no covalentes en la 

agregación de las bis(benzamidas) 63 y (S)-64 se obtiene mediante la técnica de 

FTIR (Figura 45). Por un lado, se observa una banda ancha a 3330 cm-1 

correspondiente a la banda de tensión del grupo N-H enlazado (νNH), lo que 

confirma la contribución de los grupos amida en los enlaces de hidrógeno.98,99 

Además, las bandas de tensión de la amida I (νAmida I) y de deformación de la 

amida II (νAmida II) a 1637 y 1545 cm-1, respectivamente, corroboran la 

participación del C=O y del N-H en el enlace de hidrógeno.100 Por otro lado, las 

bandas de tensión a 2925 y 2865 cm-1 del grupo CH2 (νas, νs, respectivamente) 

demuestran que estos grupos no se encuentran en estado cristalino. 

                                                           
98    van den Hout, K. P.; Martín-Rapún, R.; Vekemans, J. A. J. M.; Meijer, E. W. Chem. Eur. J. 

2007, 13, 8111. 
99    Yang, Y.; Yang, Z.-Y.; Yi, Y.-P.; Xiang, J.-F.; Chen, C.-F.; Wan, L.-J.; Shuai, Z.-G. J. Org. 

Chem. 2007, 72, 4936. 
100    Puigmartí-Luis, J.; Laukhin, V.; Pérez del Pino, Á.; Vidal-Gancedo, J.; Rovira, C.; Laukhina, 

E.; Amabilino, D. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 238. 



Discusión de resultados 

85 

 

Adicionalmente, la banda de flexión simétrica en el plano (δ) del CH2 a 1464 cm-1 

confirma la interdigitación de estos sustituyentes parafínicos. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 45. Espectro FTIR parcial de las bis(benzamidas) 63 y (S)-64.  

El mecanismo de polimerización supramolecular seguido por estas 

bis(benzamidas) se ha obtenido a partir de experimentos de 1H RMN a 

concentración variable. Estos estudios revelan un claro desapantallamiento de las 

señales correspondientes a los protones N-H con el aumento de la concentración 

(resonancias en rojo en la Figura 46), lo que pone de manifiesto la interacción 

intermolecular a través de enlaces de hidrógeno.  

Representando la variación del desplazamiento frente a la concentración, se 

obtiene una curva que puede ser ajutada a un modelo isodésmico definido por la 

Ecuación 11.73 En esta ecuación se asume que el intercambio entre las especies 

agregadas y desagregadas es rápido y, por tanto, el desplazamiento químico 

observado (δ) es un promedio de todas las especies presentes. En esta ecuación, 

δm, es el desplazamiento químico de la especie sin agregar o monomérica (a 

dilución ∞) y δag el desplazamiento químico de la especie agregada. El ajuste no 

lineal de la variación de δ frente a la concentración (c), resulta en el 

correspondiente valor de la constante de asociación, K. 

      KccKmagm 24111                                                    Ecuación 11  

 



Discusión de resultados    

86 

 

Figura 46. Espectro 1H RMN parcial (300 MHz, 298 K) de 63 (a) y (S)-64 (c) a diferentes 

concentraciones en CDCl3, y variación de la resonancia del protón N-H con la concentración y su 

ajuste con la Ecuación 11 para 63 (b) y (S)-64 (d). Las resonancias en rojo y azul corresponden a los 

protones del N-H y del espaciador alifático, respectivamente.  

Los valores de K calculados para los compuestos 63 y (S)-64 resultan bastante 

bajos (2.88 y 3.65 M-1, respectivamente), lo que sugiere que la presencia de solo 

dos enlaces de hidrógeno no es suficiente para la creación de agregados altamente 

estables en disolución. El escaso desplazamiento de las señales aromáticas 

demuestra una interacción π-π muy débil entre las unidades de benceno. Sin 

embargo, se detecta una pequeña interacción entre el espaciador de etileno. Este 

efecto es indicativo de la gran proximidad de los protones de este espaciador en las 

especies agregadas. 

La formación de las estructuras supramoleculares formadas por la agregación de 

las bis(benzamidas) 63 y (S)-64 se ha estudiado mediante microscopía de barrido 

electrónico (SEM) sobre vidrio. Por un lado, una suspensión de 63 (1 x 10-3 M) en 

acetonitrilo depositada sobre vidrio da lugar a grandes objetos laminares con 

forma de copos. Imágenes de suspensiones a mayor dilución (1 x 10-4 M) muestran 



Discusión de resultados 

87 

 

agregados estratificados formados por láminas microcristalinas producto de la 

superposición de láminas delgadas (Figura 47). Estas láminas se forman gracias a 

las débiles interacciones π-π entre los anillos de fenilo, enlaces de hidrógeno entre 

los grupos amida e interacciones de van der Waals entre las cadenas periféricas. 

Las interacciones π-π inducen la formación de agregados monodimensionales 

capaces de propagarse a lo largo de una dirección a través de los enlaces de 

hidrógeno. Además, la interdigitación de las cadenas parafínicas posibilita la 

obtención de estructuras bidimensionales. Por el contrario, las imágenes SEM del 

compuesto quiral (S)-64 no muestran ninguna estructura supramolecular 

organizada probablemente debido a la interdigitación de menor eficacia de las 

cadenas quirales ramificadas. 

 

Figura 47. Imágenes de SEM de las láminas planas microcristalinas formadas por el autoensamblaje 

de la bis(benzamida) 63 en acetonitrilo a 1 x 10-3 M (a) y 1 x 10-4 M (b). En el detalle se muestra una 

zona ampliada de la imagen (b). 

Amplificación de quiralidad de las bis(benzamidas) 

La primera estrategia utilizada para comprobar la existencia de agregados 

formados en disolución de carácter helicoidal y por lo tanto de posibles fenómenos 

de amplificación de quiralidad ha sido la realización de medidas de dicroismo 

circular. Para estos estudios se ha escogido el MCH como disolvente puesto que 

tanto los enlaces de hidrógeno como las interacciones π-π se ven estabilizadas en 

este disolvente. Desafortunadamente, el espectro CD de (S)-64 a 1 x 10-3 M (l=1 

cm) presenta un efecto Cotton demasiado débil para poder realizar un posible 

fenómeno de “sargentos y soldados” en disolución mediante esta técnica, lo que 



Discusión de resultados    

88 

 

corrobora la baja tendencia de este compuesto a formar estructuras organizadas en 

disolución.  

Sin embargo, el resultado es diferente cuando se utiliza la técnica SEM para 

analizar los resultados del coensamblaje entre la bis(benzamida) aquiral y la 

quiral. Según lo descrito en el apartado anterior, el compuesto aquiral 63 forma 

estructuras laminares en acetonitrilo mientras que el compuesto (S)-64 no es capaz 

de agregar de forma ordenada. Sorprendentemente, la situación cambia cuando se 

autoensamblan diferentes cantidades de compuesto quiral (S)-64 con el compuesto 

aquiral 63 en acetonitrilo (1 x 10-4 M) en un experimento de “sargentos y 

soldados” y se depositan sobre vidrio (Figura 48). La presencia de solo un 5% de 

“sargento” (S)-64 es capaz de transferir la quiralidad presente en las cadenas 

periféricas al 95% de “soldados” 63 según se muestra en las imágenes de SEM.  

 

Figura 48. Imágenes de SEM (298 K, 1 x 10-4 M en acetonitrilo, soporte de vidrio) de las estructuras 

helicoidales formadas por el coensamblaje del “soldado” aquiral 63 y “sargento” quiral (S)-64 con 

diferentes porcentajes de componente quiral: 95/5 (a) y (b), 90/10 (c), y 85/15 (d). Las elipses rojas 

en (c) y (d) subrayan las zonas con material amorfo. 



Discusión de resultados 

89 

 

Esta transferencia de quiralidad transforma las láminas observadas para 63 en 

largas cintas retorcidas en forma de espirales. Al igual que ocurría en el caso de 

63, la presencia de interacciones π-π, enlaces de hidrógeno e interacciones de van 

der Waals dirigen el ensamblaje supramolecular hacia agregados bidimensionales. 

Sin embargo, la presencia de centros estereogénicos en el coensamblaje de la 

sustancia aquiral 63 y de la quiral (S)-64 provoca la propagación quiral de los 

enlaces de hidrógeno conduciendo a la obtención de estructuras helicoidales. Al 

aumentar el porcentaje de “sargento” quiral en el coensamblaje (10% y 15% de 

compuesto quiral (S)-64), se sigue observando la presencia de cintas retorcidas 

pero junto a ellas aparece material desorganizado lo que indica que solo una 

pequeña cantidad de “sargento” quiral (5%) es capaz de transferir la quiralidad a 

todas las estructuras coensambladas (Figura 48 y 49). 

La Figura 49 recoge de forma muy esquemática el proceso de autoensamblaje de 

las bis(benzamidas) 63 y (S)-64. El compuesto aquiral 63 agrega mediante enlaces 

de hidrógeno, interacciones π-π, y de van der Waals entre las cadenas, formando 

estructuras laminares planas. La adición de una pequeña cantidad de la 

bis(benzamida) quiral (S)-64 retuerce estas láminas planas dando lugar a 

estructuras helicoidales.  

Figura 49. Representación esquemática del autoensamblaje de las bis(benzamidas) 63 y (S)-64. 

En este trabajo se demuestra la aplicación del pricipio de “sargentos y soldados” al 

autoensamblaje de las N,N´-1,2-etanodiilbisbenzamidas a pesar de su baja 



Discusión de resultados    

90 

 

constante de asociación y su baja respuesta dicroica en disolución. Los 

experimentos llevados a cabo sobre superficies muestran un fenómeno de 

amplificación de quiralidad capaz de transformar láminas planas en cintas 

retorcidas.  

 

4.2.2 Moléculas con diferente balance de interacciones 

supramoleculares 

En este segundo apartado de la sección dedicada a moléculas lineales se estudia 

una serie de compuestos en los que el número y/o tipo de grupos funcionales 

presentes determinan el grado de participación de diferentes interacciones no 

covalentes en la polimerización supramolecular. El propósito consiste, por tanto, 

en averiguar la repercusión de esta diferente participación en el autoensamblaje y 

en los procesos relacionados con la quiralidad molecular. Así, se han sintetizado 

las moléculas que se muestran en la Figura 50. De izquierda a derecha se muestran 

derivados de benzoésteres, derivados de benzamidas y naftalendiimidas, y todos 

ellos en su forma aquiral y quiral. Los benzoésteres presentan dos grupos amida 

menos y el mismo esqueleto central que las benzamidas. Éstas, a su vez, están 

constituidas por dos grupos amida más respecto a las naftalendiimidas pero con 

una unidad aromática central de menor tamaño.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Discusión de resultados 

91 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 50. Estructura química de los benzoésteres, benzamidas y naftalendiimidas aquirales y 
quirales descritas en esta Memoria. 
 

Síntesis de los benzoésteres, benzamidas y naftalendiimidas (NDI) 

Para la obtención de los compuestos de este apartado es necesaria la síntesis de las 

cadenas periféricas ya descritas anteriormente en la Memoria (ver Esquema 4) 

hasta la obtención del correspondiente ácido 3,4,5-trialcoxibenzoico, y hasta las N-

(2-aminoetil)-3,4,5-trialcoxibenzamidas (59 y (S)-60). Por un lado, la 

correspondiente reacción entre el ácido 3,4,5-trialcoxibenzoico, aquiral o quiral,82 

con 2-aminoetanol conduce al derivado de N-(2-hidroxietil)benzamida (79101 y 

(S)-80), que por reacción con ácido tereftalico da lugar a los compuestos 73 y (S)-

74. Por otro lado, el acoplamiento entre las N-(2-aminoetil)-3,4,5-

trialcoxibenzamida aquiral y quiral con ácido tereftálico o dianhídrido de 1,4,5,8-

naftalentetracarboxílico, permite la obtención de los compuestos 75 y (S)-76, y 77 

y (S)-78, respectivamente (Esquema 7).  

 

                                                           
101    Yeardley, D. J. P.; Ungar, G.; Percec, V.; Holerca, M. N.; Johansson, G. J. Am. 

Chem. Soc. 2000, 122, 1684. 



Discusión de resultados    

92 

 

Esquema 7. Síntesis de los compuestos 73 y (S)-74, 75 y (S)-76, y 77 y (S)-78. 

La estructura química de todos aquellos compuestos no descritos previamente en 

la bibliografía ha sido confirmada mediante las técnicas espectroscópicas 

habituales (la caracterización completa se encuentra recogida en la parte 

experimental). 

Autoensamblaje de los benzoésteres, benzamidas y NDIs 

Aunque los compuestos mostrados son estructuralmente similares, difieren en el 

número y/o tamaño de las unidades de autoensamblaje. Estas diferencias 

determinan su ensamblaje supramolecular a través de interacciones no covalentes 

hacia la formación de estructuras organizadas.  

El primer indicio de la capacidad de estos compuestos de originar ensamblajes 

supramoleculares se desprende de su capacidad para gelificar algunos disolventes 

orgánicos. Tanto el benzoéster aquiral 73 como las benzamidas y NDIs aquirales y 

quirales 75 y (S)-76¸ y 77 y (S)-78, forman geles con diferentes concentraciones 

mínimas de gelificación (critical gel concentration, CGC) en disolventes no 

polares como MCH y tolueno (Tabla 5). Esto implica que estas sustancias son 

capaces de formar estructuras supramoleculares organizadas capaces de agregarse 

reteniendo moléculas de disolvente en su interior.  



Discusión de resultados 

93 

 

Tabla 5. Concentración mínima de gelificación (CGC) de los benzoésteres, benzamidas y NDIs en 

tolueno. * Los ensayos se han llevado a cabo hasta una concentración máxima de 75 mg/mL. 

Compuesto 73 (S)-74 75 (S)-76 77 (S)-78 

CGC (mg/mL) 7 -* 2.5 2.8 7 34 

 

La morfología de los geles ha sido visualizada por SEM. Las imágenes de SEM de 

los geles depositados sobre vidrio muestran hilos largos y enredados para 73, 75 y 

77, mientras que en el caso de los compuestos quirales (S)-76 y (S)-78 aparecen 

agregados globulares (Figura 51). A pesar de que el benzoéster (S)-74 no es capaz 

de formar geles, la deposición de una disolución concentrada en tolueno sobre 

vidrio y la exposición a vapores de tolueno permite la obtención de imágenes de 

los agregados formados.  

 

Figura 51. (a) Fotografía de los geles formados por los compuestos 73 y (S)-74, 75 y (S)-76, y 77 y 

(S)-78 en tolueno. Imágenes de SEM (tolueno, vidrio, 298 K) de los geles formados por 73 (b), 75 

(d), (S)-76 (e), 77 (f) y (S)-78 (g) y del agregado de (S)-74 (53mM) (c). 



Discusión de resultados    

94 

 

La estructura detallada de estas organizaciones supramoleculares se ha analizado 

por AFM (Figura 52). Los derivados de éster 73 y (S)-74 exhiben una menor 

tendencia a formar estructuras organizadas a concentraciones bajas como 1 x 10-5 

M. El autoensamblaje del compuesto aquiral 73 origina hilos rectos de varios 

micrómetros de longitud pero el compuesto quiral (S)-74 forma fibras más 

pequeñas y entrelazadas junto con delgados agregados cilíndricos. Tanto los 

compuestos 75 y (S)-76 como los 77 y (S)-78, muestran una tendencia mayor a 

agregar que los ésteres dando lugar a estructuras fibrilares bien definidas a altas 

diluciones. Un análisis detallado de las imágenes obtenidas demuestra el carácter 

helicoidal de las fibras formadas tanto por las benzamidas como por las NDIs. Los 

respectivos compuestos aquirales dan lugar a helices orientadas en ambos sentidos, 

mientras que las cadenas quirales de los compuestos (S)-76 y (S)-78 condicionan 

su ensamblaje originando hélices en un solo sentido (hélices M) para (S)-76. Sin 

embargo, esta asignación es más difícil para el caso de (S)-78).  

Figura 52. Imágenes AFM de los agregados formados por 73 (a), (S)-74 (b), 75 (c), (S)-76 (d), 77 

(e) y (S)-78 (f) (HOPG, 1 x 10-5 M, tolueno). La escala z  para (a), (b), (c), (d), (e) y (f) es de 25, 50, 

200, 15, 20 y 8 nm, respectivamente.  

Los diferentes valores de CGC necesarios para formar los correspondientes 

organogeles junto con las diferencias observadas en las imágenes de AFM, 



Discusión de resultados 

95 

 

sugieren la enorme influencia ejercida por el número y/o magnitud de 

interacciones no covalentes en el proceso de agregación.  

Con el objetivo de evaluar la influencia de las pequeñas variaciones estructurales 

presentes en los compuestos en los parámetros termodinámicos implicados en la 

polimerización supramolecular, se ha investigado dicho fenómeno en disolución 

mediante dicroismo circular. Para este estudio se ha utilizado un modelo de 

equilibrio descrito muy recientemente para sistemas basados en BTAs. La 

formación de manera cooperativa de los polímeros supramoleculares aparece 

simplificada como un modelo en dos etapas: la nucleación y la elongación, 

definidas por su propia constante de equilibrio Ka y K, respectivamente, y el 

parámetro σ que expresa el grado de cooperatividad. Si σ = 1, el mecanismo es 

isodésmico, mientras que es cooperativo cuando σ ≠ 1. La ecuación de Arrhenius, 

K = e-ΔG0/RT, relaciona estas constantes de equilibrio con la entalpía de elongación 

ΔH0
elong y la entropía ΔS0, la penalización de nucleación ΔH0

nucl y la penalización 

por incompatibilidad (mistmatch) ΔH0
mm. Se considera que ΔS0 es independiente 

del proceso supramolecular, pero el valor de ΔH0
elong se encuentra penalizado por 

ΔH0
nucl y/o ΔH0

mm. De estos dos últimos términos, el primero es independiente de 

la quiralidad del agregado y manifiesta el coste energético requerido para generar 

el núcleo activo, mientras el segundo penaliza la incompatibilidad al añadirse un 

monómero quiral dentro de un agregado de helicidad contraria. Las tres 

ecuaciones que relacionan estos parámetros son las siguientes:  

)/()( 00 RTSTH

a eK                                                                                    Ecuación 12    

 

)/(0 RTH

a
mmeKK                                                                                         Ecuación 13 

 

)/(0 RTnuclHe                                                                                              Ecuación 14 

El nuevo modelo descrito por ten Eikelder, Meijer y colaboradores102,103 permite 

llevar a cabo un análisis detallado de la polimerización supramolecular de los 

                                                           
102    Markvoort, A. J.; ten Eikelder, H. M. M.; Hilbers, P. A. J.; de Greef, T. F. A.; Meijer, E. W. 

Nat. Comm. 2011, 2, 509. 
103    ten Eikelder, H. M. M.; Markvoort, A. J.; de Greef, T. F. A.; Hilbers, P. A. J. J. Phys. Chem. B 

2012, 116, 5291. 



Discusión de resultados    

96 

 

compuestos de este apartado. Las curvas de enfriamiento en MCH obtenidas por 

dicroismo circular a temperatura variable de los correspondientes compuestos 

quirales y a través de la fracción molar de agregado (φn) relacionada con la 

magnitud de la señal dicroica observada (de forma similar a la relación entre la 

fracción molar de agregado αag y la magnitud observable ε en la Ecuación 1 para 

experimentos de UV-vis), conducen a los respectivos valores de ΔH0
elong, ΔS0, 

ΔH0
nucl (Figura 53).  

 

Figura 53. Espectro CD a 298 K y 363 K (MCH, 1 x 10-5 M, l=1cm) de (S)-76 (a) y (S)-78 (c) y 

variación de la fracción molar de agregado de (S)-76 (b) (266 nm) y (S)-78 (d) (250 nm) frente a la 

temperatura y correspondiente ajuste según el modelo de ten Eikelder y Meijer.  

Desafortunadamente, el compuesto (S)-74 no exhibe señal dicroica a 

concentraciones altas como 1 x 10-4 M (l=1cm). Por el contrario, su análogo con 

grupos amida (S)-76 sí muestra un efecto Cotton (efecto que sugiere la presencia 

de hélices M, corroborando los resultados de las imágenes de AFM) lo que 



Discusión de resultados 

97 

 

demuestra la importancia de la presencia de dos enlaces de hidrógeno adicionales 

en (S)-76 respecto a (S)-74 en el autoensamblaje de ambos compuestos. Las 

curvas de enfriamiento obtenidas a partir de los experimentos de CD a temperatura 

variable para los compuestos (S)-76 y (S)-78 (el cual también muestra efecto 

Cotton correspondiente a hélices M) se ajustan a un modelo cooperativo. El 

análisis global de las curvas de cada compuesto a diferentes concentraciones 

conduce a los respectivos valores de ΔH0
elong, ΔS0 y ΔH0

nucl mostrados en la Tabla 

6. 

Tabla 6. Parámetros termodinámicos calculados para el mecanismo de polimerización 

supramolecular de los compuestos (S)-76 y (S)-78 en metilciclohexano. 

Comp. 
ΔH0

elo 

(kJmol-1) 

ΔS0 

(kJmol-1) 

ΔH0
nucl 

(kJmol-1) 
 Te (K) 

(S)-76 
-104.95 

( 0.96) 

-0.210 

(0.002) 

-36.75 

(2.06) 
3.6 x 10-7 

355.1 (5E-5) 

339.7 (1E-5) 

333.5 (5E-6) 

(S)-78 
-101.99 

(1.84) 

-0.230 

(0.005) 

-36.43 

(6.05) 
4.1 x 10-7 

322.8 (5E-5) 

309.7 (1E-5) 

308.9 (9E-6) 

 

Los valores obtenidos para (S)-76 y (S)-78 resultan similares, lo que sugiere que el 

autoensamblaje de ambas estructuras posee una tendencia similar a formar 

agregados supramoleculares a pesar del diferente grado de participación de las 

interacciones no covalentes. Aparentemente, la sustitución de dos grupos amida 

capaces de formar enlaces de hidrógeno por una mayor superficie π susceptible de 

dar lugar a interacciones π-π más eficaces, no influye en los parámetros 

termodinámicos ni en el grado de cooperatividad, pero cambia sensiblemente la 

estabilidad de los agregados tal como indica el correspondiente valor de Te. Según 

este valor, los agregados de (S)-76 son más estables que los de (S)-78 ya que su Te 

es mayor.  



Discusión de resultados    

98 

 

Amplificación de quiralidad de los benzoésteres, benzamidas y NDIs 

Los datos termodinámicos expuestos anteriormente indican una influencia muy 

pequeña de los diferentes tipos/número de interacciones no covalentes que dirigen 

el autoensamblaje de las benzamidas y NDIs. Sin embargo, la clara diferencia 

estructural existente entre estas dos familias de compuestos parece indicar que, de 

alguna manera, su autoensamblaje debe estar influido por este balance de fuerzas 

no covalentes. Por ello, para profundizar en este estudio, se han llevado a cabo 

experimentos de “sargentos y soldados” con el fin de comprobar la existencia de 

alguna influencia en los procesos de amplificación de quiralidad. 

La ausencia de señal dicroica en el compuesto (S)-74 impide llevar a cabo el 

correspondiente experimento en los derivados de éster. Incluso la mezcla del 

compuesto aquiral 73 con el quiral (S)-76 o viceversa conduce a señales dicroicas 

nulas, poniendo de manifiesto el fuerte efecto que la presencia de dos grupos 

amida capaces de formar enlaces de hidrógeno ejerce sobre la formación de 

agregados helicoidales orientados en un solo sentido.39 Afortunadamente, la 

presencia de efecto Cotton en los compuestos (S)-76 y (S)-78 hace que sea posible 

llevar a cabo este experimento a través del coensamblaje entre el correspondiente 

derivado aquiral y su análogo quiral.  La adición de cantidades crecientes de 

compuesto quiral ((S)-76 o (S)-78) a una disolución de su análogo aquiral 75 ó 77, 

respectivamente, manteniendo la concentración final constante, provoca la 

aparición de una señal dicroica cuya intensidad aumenta de forma no lineal 

respecto a la cantidad de compuesto quiral añadido (Figura 54). Esta variación no 

lineal es inherente a un fenómeno de amplificación de quiralidad en el que solo es 

necesaria la adición de un 30% o un 10% de compuesto quiral ((S)-76 y (S)-78, 

respectivamente), para la obtención del efecto Cotton máximo. La diferente 

cantidad de “sargento” requerida para alcanzar la respuesta dicroica máxima 

indica que la estructura interna de los agregados formados por las tetraamidas 75 y 

(S)-76 o las NDIs 77 y (S)-78 es diferente y que, por tanto, la intercalación del 

“sargento” quiral en los agregados formados por 75 se encuentra más impedida 

que en los agregados de 77. 

 

 

 

 



Discusión de resultados 

99 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 54. Experimentos de “sargentos y soldados” de las mezclas de los compuestos aquiral 75 y 

quiral (S)-76 (a), y aquiral 77 y quiral (S)-78 (b) (MCH, 298 K, 1 x 10-5 M, l=1 cm). 

Para elucidar la organización molecular de las benzamidas y naftalendiimidas 

durante la agregación, se han realizado experimentos NOE selectivos sobre 

disoluciones de 75 y 77 a diferentes concentraciones.104,105 La irradiación de los 

protones correspondientes al espaciador de etileno en una disolución concentrada 

en CDCl3 de 75 (20 mM) genera un efecto NOE claro en ambos protones 

aromáticos, tanto de la unidad central como del anillo periférico, y como es de 

esperar, en los grupos amida. Estos efectos NOE sugieren la agregación de la 

benzamida como agregados columnares rotados formados principalmente a través 

de enlaces de hidrógeno y en los que la interacción π-π entre las unidades 

aromáticas resulta menos importante. La irradiación de esos mismos protones en 

una disolución más diluida de 75 (2 mM) conduce a efectos NOE solo en los N-H 

de las amidas, siendo nulos los de las unidades aromáticas, lo que demuestra el 

carácter intermolecular de estas interacciones (Figura 55). 

 

                                                           
104    Rehm, T.; Stepanenko, V.; Zhang, X.; Wurthner, F.; Grohn, F.; Klein, K.; Schmuck, C. Org. 

Lett. 2008, 10, 1469. 
105    Gavara, R.; Llorca, J.; Lima, J. C.; Rodriguez, L. Chem. Commun. 2013, 49, 72. 



Discusión de resultados    

100 

 

 

Figura 55. Espectro 1H RMN parcial (300 MHz, CDCl3, 298 K) (negro) y experimento NOE (rojo) 

irradiando a δ=3.7 ppm, de una disolución 20 mM (a) y 2 mM (b) de 75. Se muestra también un 

modelo esquemático de la agregación del compuesto donde los contactos NOE se representan con 

flechas curvas.  

Por otro lado, la irradiación de una disolución concentrada de 77 (20 mM en 

CDCl3) a 8.7 ppm, correspondiente a los protones aromáticos de la unidad de NDI, 

muestra un efecto NOE en las resonancias a 6.9 y 3.9 ppm, correspondientes a la 

señal arómatica de trialcoxibenceno y al grupo metileno unido al oxígeno en las 

cadenas periféricas (Figura 56). Estos efectos NOE desaparecen al usar una 

disolución más diluida (2 mM) lo que pone de manifiesto, de nuevo, la naturaleza 

intermolecular de estos efectos. La proximidad espacial entre las unidades de NDI 

y de trialcoxibenceno se justifica considerando la formación de agregados lineales 

en disposición cabeza-cola a través de enlaces de hidrógeno entre los grupos 

amida. Además, la interacción π-π entre los fragmentos aromáticos produciría la 

agregación de estas unidades lineales para dar lugar a las largas fibras 

entrecruzadas observadas por AFM. 

 



Discusión de resultados 

101 

 

 

Figura 56. Espectro 1H RMN parcial (300 MHz, CDCl3, 298 K) (negro) y experimento NOE (rojo) 

irradiando a δ=8.7 ppm, de una disolución 20 mM (a) y 2 mM (b) de 77. Se muestra tambén un 

modelo esquemático de la agregación del compuesto donde los contactos NOE se representan con 

flechas.  

La diferente organización interna de los agregados formados por las benzamidas y 

las naftalendiimidas justifica las diferencias encontradas en la incorporación de 

“sargentos” quirales en los correspondientes agregados helicoidales y demuestra la 

fuerte influencia ejercida por el número y tipo de interacciones no covalentes 

participantes en la formación del polímero supramolecular.  

Influencia de la quiralidad en el gel como medio para el crecimiento cristalino  

Actualmente resulta de gran interés la aplicación de los geles supramoleculares 

como medio para el crecimiento cristalino de especies moleculares. En concreto, 

adquiere gran importancia en la industria farmaceútica la obtención controlada de 

diferentes polimorfos y hábitos cristalinos.106 La ventaja que supone la utilización 

                                                           
106    Desiraju, G. R. Cryst. Growth Des. 2008, 8, 3. 



Discusión de resultados    

102 

 

de los geles supramoleculares frente a los hidrogeles convencionales -ampliamente 

utilizados para el crecimiento de cristales de diferente naturaleza- radica en el 

carácter dinámico de estos, lo que posibilita la modulación de la transición gel-

disolución a través de diferentes estímulos, como son el pH, la sonicación, la luz o 

la adición de aniones.107,108 

Dada la capacidad de los compuestos descritos en este apartado para formar 

organogeles, se ha evaluado la utilización de dichos geles como medio de 

cristalización de diferentes especies en colaboración con el doctor Emilio 

Matesanz del CAI de Difracción de Rayos X. El propósito de esta investigación 

consiste en la evaluación de la influencia de la quiralidad en el crecimiento 

cristalino y, por tanto, en el polimorfismo. Como ya se ha visto anteriormente, los 

procesos de polimerización supramolecular que incluyen estructuras quirales 

pueden constituir herramientas interesantes para un mayor conocimiento de los 

fenómenos de amplificación de quiralidad, por lo que su estudio dentro del área de 

la critalización de especies resulta de gran relevancia.  

Teniendo en cuenta que en la pareja de compuestos derivados de benzoésteres el 

compuesto quiral no es capaz de formar geles, se han escogido los geles formados 

por los compuestos de las dos parejas restantes, benzamidas y naftalendiimidas, 

como plataforma para la cristalización de ciertas especies. En concreto, los 

respectivos geles obtenidos en tolueno han sido utilizados para la cristalización de 

aspirina (ASP), indometacina (IND), cafeína (CAF), y carbamacepina (CBZ) 

(Figura 57). Teniendo en cuenta que el experimento de “sargentos y soldados” 

llevado a cabo en el apartado anterior sobre las mezclas entre compuesto aquiral y 

análogo quiral conduce a un fenómeno de amplificación de quiralidad, también se 

ha utilizado un gel formado por la mezcla de ambos organogeladores, aquiral y 

quiral, para analizar la repercusión que la quiralidad ejerce en el crecimiento 

cristalino.  

 

 

 
 
 
Figura 57. Estructura química de las sustancias utilizadas en los experimentos de cristalización 
dentro de los geles.  

                                                           
107    Piepenbrock, M.-O. M.; Lloyd, G. O.; Clarke, N.; Steed, J. W. Chem. Rev. 2009, 110, 1960. 
108    Hirst, A. R.; Escuder, B.; Miravet, J. F.; Smith, D. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 8002. 



Discusión de resultados 

103 

 

Para llevar a cabo la cristalización dentro del gel, se forma el gel correspondiente, 

se añade el fármaco a cristalizar y se calienta hasta romper el gel y disolver el 

fármaco. Al dejar enfriar la muestra, se recupera el gel y el fármaco cristaliza 

dentro de él. Para comprobar la reproducibilidad de los experimentos, éstos se 

realizan por duplicado. Los cristales obtenidos pueden ser recuperados fácilmente 

añadiendo más disolvente en frío, agitando y filtrando. Los análisis de los cristales 

obtenidos se han llevado a cabo por difracción de rayos X en polvo tanto de las 

muestras con los cristales dentro de los geles como de los cristales aislados 

después de la cristalización dentro del gel. Los resultados obtenidos con ambas 

muestras son reproducibles, lo que corrobora que el método para el aislamiento de 

los cristales no modifica la estructura cristalina de éstos y, de este modo, se evita 

la adición de cualquier otra especie química para su recuperación (Figura 58).109  

Figura 58. Comparación de los difractogramas de los cristales de CBZ obtenidos en tolueno (a), en 

el gel de 75 (b), en el gel de (S)-76 (c) y en el gel formado por la mezcla 9/1 de 75/ (S)-76 (d) con los 

difractogramas calculados por CSD (entradas CBZPN01 para la forma III, y CBMZPN03 para la 

forma II) usando el software X’Pert HighScore Plus. 

                                                           
109    Foster, J. A.; Piepenbrock, M.-O. M.; Lloyd, G. O.; Clarke, N.; Howard, J. A. K.; Steed, J. W. 

Nat. Chem. 2010, 2, 1037. 



Discusión de resultados    

104 

 

En la Tabla 7 se muestran los resultados obtenidos en la utilización de los distintos 

geles para la cristalización de los diferentes fármacos. Desafortunadamente, los 

experimentos realizados en los geles formados por los derivados de 

naftalendiimida no condujeron a distintos polimorfos en función del gel utilizado 

para ninguna de las sustancias cristalizadas en comparación con los obtenidos en 

disolvente puro, por lo que estos datos se han omitido en la Tabla 7.  

Tabla 7. Cristalización de las sustancias (1% en peso) en los geles de 75 y (S)-76, y en tolueno puro. 

Entre paréntesis se incluye la nomenclatura en alfabeto griego de los polimorfos. 

Fármaco Comp. 75 Comp. (S)-76 Tolueno 

ASP I I I 

IND III () III () III () 

CAF II () II () II () 

CBZ III II+III III 

 

Por el contrario, el análisis de los resultados obtenidos utilizando los geles de la 

pareja de compuestos 75 y (S)-76 permite extraer conclusiones relevantes. Como 

se observa en la Tabla 7, la cristalización de ASP y CAF (capaces de cristalizar en 

dos polimorfos distintos)110,111 e IND (que puede cristalizar dando cuatro 

polimorfos diferentes)112 dentro de estos geles en comparación con la 

cristalización en tolueno conduce a la obtención de las mismas formas cristalinas 

en todos los casos, lo que indica que estas sustancias no exhiben ninguna 

diferencia polimórfica en función del medio de cristalización aquí utilizado. La 

única diferencia observada se detecta en el tamaño de los cristales obtenidos, 

siendo de mayor tamaño los cristales de CAF conseguidos dentro del gel que los 

hallados en tolueno. Sorprendentemente, cuando se lleva a cabo la cristalización 

de la CBZ en los respectivos geles se observan diferencias en el polimorfismo de 

esta sustancia. Al realizar la cristalización dentro del gel del compuesto aquiral 75 

se forma el polimorfo III, al igual que la cristalización en tolueno.113,114 Sin 

embargo, los cristales obtenidos dentro del gel formado por el organogelador 

                                                           
110    Bond, A. D.; Boese, R.; Desiraju, G. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 615. 
111    Enright, G. D.; Terskikh, V. V.; Brouwer, D. H.; Ripmeester, J. A. Cryst. Growth Des. 2007, 7, 

1406. 
112    Kaneniwa, N.; Otsuka, M.; Hayashi, T. Chem. Pharm. Bull. 1985, 33, 3447. 
113    Grzesiak, A. L.; Lang, M.; Kim, K.; Matzger, A. J. J. Pharm. Sci. 2003, 92, 2260. 
114    Arlin, J.-B.; Price, L. S.; Price, S. L.; Florence, A. J. Chem. Commun. 2011, 47, 7074. 



Discusión de resultados 

105 

 

quiral (S)-76 corresponden a una mezcla de polimorfos II y III (Tabla 7 y Figuras 

58 y 59). Los cambios observados en el polimorfismo de la CBZ podrían ser 

debidos a la disminución de la velocidad de difusión, nucleación y a corrientes de 

convección presentes en el medio de crecimiento cristalino y/o el fenómeno de 

heteronucleación. Estos factores podrían ser resultado de las diferencias 

encontradas en la morfología de los organogeles formados por el compuesto 

aquiral 75 y los formados por el compuesto quiral (S)-76, tal como se demostraba 

en las correspondientes imágenes de SEM (ver Figura 51).  

En un último experimento, al cristalizar la CBZ dentro del gel formado por la 

mezcla de organogelador aquiral 75 y solo un 10% de organogelador quiral (S)-76 

se originan los mismos polimorfos que los conseguidos en el gel formado por el 

compuesto quiral (S)-76 exclusivamente (Figuras 58 y 59). Estos resultados 

indican que la presencia de una pequeña cantidad de compuesto quiral en el 

ensamblaje del compuesto aquiral condiciona la morfología del gel formado y, por 

lo tanto, su comportamiento como medio para el crecimiento cristalino. De esta 

forma este cambio en la morfología del gel formado por la mezcla de 

organogeladores conduce a los mismos resultados que los obtenidos en el gel del 

compuesto quiral solo. Este resultado en la morfología posibilita la obtención de 

las mismas estructuras cristalinas con la utilización de menor cantidad de 

componente quiral, el cual suele requerir mayor esfuerzo sintético.  

 

 

 

 

 

 

 

Figura 59. Fotografía de los geles formados por los compuestos 75, (S)-76  y la mezcla 9/1 75/ (S)-

76, y de los cristales de CBZ ontenidos dentro de cada uno de los geles. 

De esta sección se concluye que la diferencia en el número y/o tipo de 

interacciones no covalentes influye en la polimerización supramolecular y en el 

proceso de amplificación de quiralidad. Además la presencia de quiralidad 



Discusión de resultados    

106 

 

molecular puede determinar la morfología de los geles formados y por lo tanto su 

comportamiento como medio para el crecimiento cristalino de ciertas especies. 

 

4.2.3 Moléculas derivadas de oligo-p-fenileno (OPP): atropoisomería 

molecular 

En la última parte de la Memoria se ha planteado la incorporación de un elemento 

de quiralidad adicional hasta ahora no utilizado como es la atropoisomería 

molecular para estudiar su posible influencia en la generación de agregados 

supramoleculares quirales. Tomando como referencia el compuesto (S)-76 ya 

estudiado, el cual presenta quiralidad gracias a los centros estereogénicos de sus 

cadenas alquílicas periféricas, se ha planteado la síntesis de sistemas con una 

mayor conjugación gracias a la unión de varios anillos aromáticos que dan lugar a 

unidades derivadas de oligo-p-fenilenos (OPPs). En estos derivados de OPP el 

potencial giro impedido de los diferentes anillos de benceno puede originar 

atropoisomería molecular. De esta forma, en los compuestos aquí descritos (Figura 

60) se presentan dos posibles elementos de quiralidad molecular, por un lado la 

quiralidad S de los centros estereogénicos de las cadenas periféricas y, por otro 

lado, la atropoisomería molecular derivada de la unión de diferentes anillos de 

benceno en posición para. El objetivo fundamental consiste, por tanto, en el 

estudio de la participación de los diferentes elementos de quiralidad molecular 

presentes en estos OPPs en la quiralidad supramolecular resultante del 

autoensamblaje de estos compuestos. Para ello se han sintetizado una serie de 

OPPs (S)-81, (S)-82 y (S)-83 con cadenas periféricas alquílicas con quiralidad (S) 

y diferente número de unidades de fenilo constituyendo el esqueleto aromático 

central. Así, es posible llevar a cabo una comparación bastante completa entre 

diferentes OPPs con un número variable n de unidades de fenilo desde 1 hasta 4. 

 

 

 

 

 

 



Discusión de resultados 

107 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 60. Estructura química de los OPPs (S)-76, (S)-81, (S)-82 y (S)-83. 

Síntesis de los OPPs 

La preparación de los oligo-p-fenilenos requiere la síntesis previa de los 

intermedios (S)-60 y (S)-62, cuya síntesis ya ha sido descrita en el Esquema 4. La 

síntesis de los nuevos compuestos se realiza, por un lado, a través de un 

acoplamiento entre la N-(2-aminoetil)-3,4,5-tri-((S)-3’,7’-dimetiloctil)-

oxibenzamida (S)-60 y el ácido bifenil-4,4´-dicarboxílico comercial, originando el 

OPP (S)-81. Por otro lado, el doble acoplamiento cruzado C-C de tipo Suzuki115 

entre la yodobisamida (S)-62 y el ácido bencenodiborónico bis(pinacol) éster o el 

ácido 4,4´-bifenildiborónico bis(pinacol) éster, ambos comerciales, en presencia de 

catalizador de Pd proporciona los OPPs (S)-82 y (S)-83, respectivamente 

(Esquema 8). 

                                                           
115    Miyaura, N.; Suzuki, A. Chem. Rev. 1995, 95, 2457. 



Discusión de resultados    

108 

 

 

Esquema 8. Síntesis de los OPPs (S)-81, (S)-82 y (S)-83. 

La estructura química de todos aquellos compuestos no descritos previamente en 

la bibliografía ha sido confirmada mediante las técnicas espectroscópicas 

habituales (la caracterización completa se encuentra recogida en la parte 

experimental). 

Autoensamblaje de los OPPs 

Los estudios realizados sobre esta serie de olgo-p-fenilenos han sido llevados a 

cabo en colaboración con el grupo de los profesores Juan Teodomiro López 

Navarrete y Juan Casado. 

El primer indicio de la capacidad de autoensamblaje de los OPPs (S)-81, (S)-82 y 

(S)-83 se obtiene a partir de su habilidad para la formación de organogeles. Tanto 

los compuestos nuevos descritos en este apartado (S)-81, (S)-82 y (S)-83, como el 

compuesto ya estudiado anteriormente (S)-76, son capaces de formar geles en 

disolventes apolares como metilciclohexano y tolueno (Figura 61). La formación 

de estos geles es indicativa de la formación de estructuras columnares cuya 

agregación forma un entramado de fibras que impide que el disolvente fluya. Las 

imágenes de AFM de las diluciones de los correspondientes geles depositadas 



Discusión de resultados 

109 

 

sobre HOPG, muestran estructuras supramoleculares enantioméricamente 

enriquecidas (Figura 61). Los tres organogeles se encuentran organizados 

formando agrupamientos de hélices con alturas de unos 3-5 nm (Figura 61). Estas 

fibras presentan una helicidad de tipo M. Sin embargo, la observación en detalle de 

las imágenes de AFM del organogelador (S)-81 muestra la presencia de dominios 

de tipo cadena en los que no es posible distinguir una helicidad específica.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 61. (a) Fotografía de los geles formados por (S)-81, (S)-82 y (S)-83 en tolueno. Imágenes 

AFM de los geles diluidos de (S)-81 (b) y (c), (S)-82 (d) y (S)-83 (e) sobre HOPG (1 x 10-5 M, 

tolueno, 298 K) 



Discusión de resultados    

110 

 

La helicidad de los agregados formados por los OPPs (S)-81, (S)-82 y (S)-83 en 

disolución ha sido investigada en primer lugar a través del CD a temperatura 

ambiente. En estas condiciones, y al igual que ocurría en el compuesto (S)-76, 

todos los compuestos generan una señal dicroica positiva a ~220 nm, que puede 

atribuirse a la excitación de las unidades periféricas de trialcoxibenzamida. Al 

aumentar el número de grupos fenilo conjugados en (S)-82 y (S)-83, la señal 

dicroica se desplaza hacia el rojo y aumenta en intensidad originando un efecto 

Cotton (+/-) que pasa por el cero y que corresponde a hélices orientadas hacia la 

izquierda (hélices M) (Figura 62), corroborando los resultados obtenidos por 

AFM. Sin embargo, el compuesto (S)-81 muestra un efecto Cotton con una banda 

positiva clara pero con una banda negativa no muy definida, lo que sugiere una 

organización helicoidal de tipo M al igual que sus análogos (S)-82 y (S)-83 

(Figura 62).  

Figura 62. (a) Espectro de CD (MCH, 1 x 10-5 M, 25ºC, l=1cm); (b) espectro Raman (MCH, 3 x 10-3 

M, 25ºC, l=4 mm); y (c) espectro de actividad óptica Raman (ROA) (MCH, 3 x 10-3 M, 25ºC, l=4 

mm) de los compuestos (S)-76, (S)-81, (S)-82 y (S)-83. 

Los respectivos experimentos de CD a temperatura variable conducen a curvas de 

enfriamiento con forma no sigmoidal que demuestran el carácter cooperativo de la 

polimerización supramolecular de estos compuestos (Figura 63). El aumento del 

número de unidades aromáticas en los esqueletos de (S)-82 y (S)-83 conduce a 

interacciones π-π más eficaces, las cuales estabilizan los agregados helicoidales, 

tal como se deduce de los correspondientes valores de Te (Figura 63). 



Discusión de resultados 

111 

 

Figura 63. Variación no sigmoidal de la señal dicroica electrónica de los compuestos (S)-81 (a) y 

(S)-82 (b) con la disminución de la temperatura (MCH, 1 x 10-5 M, l=1cm). 

El estudio del autoensamblaje de estos compuestos también se ha llevado a cabo 

utilizando las espectroscopías Raman y ROA (actividad óptica Raman) (298 K, 3 

x 10-3 M). En los espectros Raman de los compuestos (S)-81, (S)-82 y (S)-83 

aparece una banda Raman a ~1610 cm-1 que se desplaza ligeramente hacia 

menores longitudes de onda desde (S)-81 hasta (S)-83. Este desplazamiento surge 

como resultado de la mayor eficacia en la conjugación de los esqueletos 

aromáticos con mayor número de unidades de benceno (Figura 62). Esta 

conjugación restringe la flexibilidad de la estructura de oligofenilo y facilita la 

interacción π-π intermolecular. La banda Raman (y ROA) encontrada en los 

compuestos (S)-81, (S)-82 y (S)-83 no es detectada en el compuesto (S)-76 debido 

a la ausencia de conjugación en su estructura. Sin embargo, los espectros ROA de 

los compuestos (S)-82 y (S)-83 resultan en la obtención de bandas positivas a 

~1600 cm-1. Por el contrario, el espectro ROA de (S)-81 no sigue la tendencia 

observada en (S)-82 y (S)-83, mostrando una señal negativa y otra positiva a 1627 

y 1622 cm-1, respectivamente, lo que pone de relieve su diferencia de 

comportamiento respecto a sus análogos de mayor longitud (Figura 62).  

Inversión de helicidad en los OPPs: Influencia de la atropoisomería molecular 

Como ya se ha venido comentando a lo largo de la Memoria, el control de la 

helicidad en ensamblajes supramoleculares tiene implicaciones mecanísticas 

importantes y además se encuentra íntimamente relacionado con el fenómeno de 

transmisión de quiralidad. Por este motivo, resulta de gran interés el estudio de la 

repercusión de los diferentes elementos de quiralidad molecular en la quiralidad 

supramolecular. Hasta ahora, estos elementos consistían principalmente en centros 

estereogénicos presentes en la estructura molecular. Adicionalmente, en este 



Discusión de resultados    

112 

 

último apartado dentro de la Discusión de resultados, se incluye además la 

atropoisomería con el fin de evaluar la influencia de este elemento de quiralidad en 

la helicidad supramolecular.  

Para realizar este estudio, se ha recurrido a las técnicas de FTIR y dicroismo 

circular vibracional (VCD), técnica que proporciona información muy útil a nivel 

molecular de los agregados supramoleculares. Las medidas vibracionales de los 

compuestos (S)-76, (S)-81, (S)-82 y (S)-83 han requerido una concentración 

mayor (3 x 10-3 M) y una temperatura menor (248 K) a las utilizadas para la 

preparación de los respectivos geles. La aparición de la banda de tensión de la 

amida I a ~1631 cm-1 indica que la agregación se produce a través de fuertes 

enlaces de hidrógeno que estabilizan el objeto supramolecular (Figura 64). En los 

compuestos (S)-76, (S)-82 y (S)-83, esta banda aparece en el espectro VCD con un 

patrón (-/+). Sin embargo, la banda correspondiente al compuesto (S)-81 presenta 

el patrón opuesto (+/-). Este cambio de perfil VCD implica una inversión de 

quiralidad desde el compuesto (S)-81 a los compuestos (S)-76/(S)-82/(S)-83 a esta 

concentración y temperatura (Figura 64).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 64. (a) Espectro FTIR (a) y VCD (b) de los compuestos (S)-76, (S)-81, (S)-82 y (S)-83 

(MCH, 3 x 10-3 M,- 25ºC, l=0.015 mm para VCD). 

Asumiendo que las cuatro muestras poseen la misma quiralidad S en sus cadenas 

periféricas, este comportamiento atípico encontrado en los estudios de VCD podría 

ser resultado de la formación de agregados de helicidad opuesta en condiciones 



Discusión de resultados 

113 

 

cinéticas o termodinámicas.116 Considerando que la competencia entre el producto 

termodinámico y el cinético depende de las condiciones experimentales, la 

polimerización supramolecular de los compuestos (S)-81, (S)-82 y (S)-83 ha sido 

seguida a través de espectroscopía VCD a diferentes concentraciones, 

temperaturas y tiempos (parámetros que determinan el equilibrio entre dichos 

productos). El espectro VCD del compuesto (S)-81, con un patrón (+/-) de la 

amida I a 3 x 10-3 M y -25ºC, exhibe el mismo patrón a la misma concentración 

pero a 0ºC, mientras que la señal se ve cancelada a 25ºC (Figura 65). Aumentando 

la concentración hasta 1.2 x 10-2 M, el patrón de la señal se invierte (-/+) a -25ºC y 

se mantiene a 0ºC y 25ºC, patrón similar al encontrado para los compuestos (S)-82 

y (S)-83 a todas las concentraciones y temperaturas. Estos resultados demuestran 

que (S)-81 puede formar estructuras supramoleculares helicoidales 

enantioméricamente enriquecidas en un sentido u otro en función de la 

concentración de la muestra. Además, las hélices son estables con el paso del 

tiempo bajo estas condiciones. 

Figura 65. Espectro VCD del compuesto (S)-81 (MCH) a temperatura variable y a una 

concentración de 3 x 10-3 M (a), y 1.2 x 10-2 M (b) (l=0.015 mm). 

Para corroborar la presencia de un agregado supramolecular controlado cinética o 

termodinámicamente en el autoensamblaje del compuesto (S)-81, se han realizado 

experimentos de VCD a una concentración intermedia de 8 x 10-3 M en función del 

tiempo (Figura 66). A 25ºC y 8 x 10-3 M, el compuesto (S)-81 muestra el mismo 

patrón (+/-) que el observado en condiciones de mayor dilución (Tabla 8). 

Sorprendentemente, conservando este gel a esta temperatura durante 24h, se 

obtiene la banda con el patrón inverso (-/+) (Tabla 8). Este hecho demuestra que la 

                                                           
116    Korevaar, P. A.; George, S. J.; Markvoort, A. J.; Smulders, M. M. J.; Hilbers, P. A. J.; 

Schenning, A. P. H. J.; De Greef, T. F. A.; Meijer, E. W. Nature 2012, 481, 492. 



Discusión de resultados    

114 

 

polimerización supramolecular de (S)-81 puede seguir ambos caminos, cinético o 

termodinámico, dependiendo de las condiciones experimentales.  

Figura 66. (a) Espectro VCD del compuesto (S)-81 (MCH, l=0.015 mm) a diferentes 

concentraciones (3 x 10-3 M, línea roja; 1.2 x 10-2 M, línea azul, mismo tiempo de formación y 

temperatura) y (b) a diferentes tiempos (8 x 10-3 M, +25ºC, t0 = 0, línea roja y tf = 24 h, línea azul, 

misma concentración y temperatura). 

Experimentos similares llevados a cabo sobre (S)-82 y (S)-83 modificando la 

concentración y la temperatura, no producen cambios en el signo de la banda de 

VCD de estos dos compuestos (Tabla 8).  

Teniendo en cuenta que la diferencia estructural entre estos derivados de OPP 

radica únicamente en el número de anillos aromáticos que constituyen el esqueleto 

aromático central, este fenómeno de inversión de helicidad podría deberse al 

impedimento estérico entre los protones en posición orto de los anillos de fenilo 

adyacentes en el bifenilo del compuesto (S)-81. Este impedimento estérico 

predomina sobre la coplanaridad inducida por la conjugación π y resulta en una 

conformación no planar de los dos anillos aromáticos internos. Como resultado, 

los dos atropoisómeros P y M pueden coexistir.117,118 Sin embargo, en los 

compuestos (S)-82 y (S)-83, este efecto estérico se encuentra compensado por la 

                                                           
117    Pasco, S. T.; Baker, G. L. Synth. Met. 1997, 84, 275. 
118    Lunazzi, L.; Mazzanti, A.; Minzoni, M.; Anderson, J. E. Org. Lett. 2005, 7, 1291. 



Discusión de resultados 

115 

 

ganancia de planaridad y, por tanto, de conjugación debida a la presencia de un 

mayor número de anillos aromáticos.   

Tabla 8. Signo de la banda VCD de la amida I para los compuestos (S)-81, (S)-82 y (S)-83 a 

diferentes concentraciones, temperaturas y tiempos en MCH.  

Concentración Temp. (S)-81 (S)-82 (S)-83 

3 10-3 M 

+25 ºC no señal /+ /+ 

0 ºC +/ /+ /+ 

-25 ºC +/ /+ /+ 

8 10-3 M 

+25 ºC 
+/ (t0= 0 h) 

/+ /+ 
/+ (tf=24 h) 

0 ºC 
+/(t0= 0 h) 

/+ /+ 
(a) 

-25 ºC 
+/(t0= 0 h) 

/+ /+ 
(a) 

1.2 10-2 M 

+25 ºC /+ /+ /+ 

0 ºC /+ /+ /+ 

-25 ºC /+ /+ /+ 

(a) No se observan cambios a las 24 h. Posiblemente sean necesarios mayores tiempos de espera.   

Con el propósito de predecir los espectros VCD de los atropoisómeros de (S)-81, 

se han realizado cálculos teóricos DFT a nivel B3LYP/6-31G** (los centros 

esteregénicos S han sido omitidos en los modelos usados). La señal VCD 

correspondiente a la amida I calculada para el enantiómero M, presenta un signo (-

/+), mientras que la calculada para el enantiómero P presenta el signo opuesto  (+/-

). Estos datos confirman que la atropoisomería de las unidades de oligofenilo 

condicionan el signo de la banda de tensión de la amida I (Figura 67). Además, los 

cálculos sobre la conformación plana del bifenilo predicen una señal VCD nula. 

En una etapa posterior, se ha considerado la presencia de los 6 centros 

estereogénicos periféricos S para la simulación, con lo que es posible predecir los 

espectros VCD de los diastereisómeros M,S y P,S. Según estos cálculos, el 

espectro VCD del diastereoisómero P,S coincide con el obtenido 

experimentalmente para el compuesto (S)-81 a baja temperatura (-25ºC) y baja 

concentración (3 x 10-3 M) (Figura 68).  

 



Discusión de resultados    

116 

 

Figura 67. (a) Geometría optimizada de los dos posibles atropoisómeros M y P del modelo de la 

bifenildicarboxamida. (b) Espectro VCD calculado para los atropoisómeros M y P.  

Adicionalmente, estos cálculos revelan una barrera de rotación de 2.09 kcalmol-1 

para la interconversión entre los diferentes diastereoisómeros M,S y P,S del 

compuesto (S)-81. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 68. (a) Geometría optimizada; y (b) espectro VCD parcial calculado y (c) espectro IR parcial 

calculado en la región de la banda de tensión de la amida I de los dos posibles diastereómeros (M,S; 

rojo) y (P,S; azul) del compuesto (S)-81. 



Discusión de resultados 

117 

 

Con todos estos datos experimentales y teóricos, se deducen dos escenarios 

diferentes para la polimerización supramolecular de los organogeladores descritos 

en este apartado. El primero tiene en cuenta la organización helicoidal de los 

compuestos (S)-82 y (S)-83, en los cuales la helicidad viene determinada 

exclusivamente por los centros estereogénicos periféricos S (Figura 69). En estos 

agregados no existe inversión de helicidad debido a la conformación plana del 

esqueleto de oligofenilo. El segundo escenario comprende solo al compuesto (S)-

81, el cuál presenta un ángulo de torsión entre los dos anillos de fenilo internos. 

Esto posibilita la participación de dos posibles atropoisómeros en la 

polimerización supramolecular de este compuesto. A bajas concentraciones y 

bajas temperaturas, se forma el diastereoisómero P,S que agrega de forma eficaz 

generando una situación cinéticamente controlada donde el núcleo de helicidad P 

se forma inicialmente (t0 en Tabla 8). Este núcleo P elonga hasta formar el 

polímero supramolecular metaestable P con una señal VCD (+/-) de la amida I. A 

concentraciones altas (las interacciones π-π ayudan a planarizar el bifenilo) y a 

temperaturas mayores (se sobrepasa la energía de activación o barrera de rotación 

de la unidad de bifenilo) la atropoisomería de (S)-81 se ve cancelada y, como 

consecuencia, únicamente los centros esterogénicos periféricos S dictan la 

helicidad de los agregados supramoleculares, la cual corresponde a la del producto 

termodinámicamente controlado M. A concentraciones intermedias (8 x 10-3 M), 

25ºC, y tiempos cortos (t0=0 h) la polimerización supramolecular conduce al 

producto de control cinético P, que invierte su helicidad después de 24 h (tf=24 h) 

hacia el producto de control termodinámico M (Figura 69). Esta inversión 

helicoidal P/M pone de manifiesto la modulación del equilibrio entre productos de 

control termodinámico y cinético en la polimerización supramolecular de (S)-81. 

Como conclusión se desprende que la inclusión de un elemento de quiralidad 

adicional como es la atropoisomería molecular en la estructura de los OPPs 

descritos, condiciona la polimerización supramolecular de estos compuestos. Las 

condiciones experimentales (concentración, temperatura y tiempo) determinan la 

participación de los distintos elementos de quiralidad, centros estereogénicos y 

atropoisomería, produciendo la inversión de helicidad supramolecular de hélices P 

a hélices M. 

 



Discusión de resultados    

118 

 

Figura 69. Representación esquemática de los escenarios de agregación de los compuestos (S)-81, 

(S)-82 y (S)-83. A concentraciones bajas, temperaturas bajas y tiempos cortos, la organización 

helicoidal viene determinada por la atropoisomería de la unidad central de bifenilo, y se forman 

hélices P. A mayores concentraciones, mayores temperaturas, y timpos más largos, (S)-81, (S)-82 y 

(S)-83 autoensamblan originando estructuras de helicidad contraria (hélices M). 



  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. PARTE EXPERIMENTAL 

 

 

 

 





Parte experimental 

121 

 

Técnicas generales utilizadas 

- Espectroscopía de resonancia magnética nuclear: los espectros de resonancia 

magnética nuclear de 1H y 13C se han realizado en equipos Bruker Avance-300 a 

298 K y 318 K utilizando disolventes parcialmente deuterados como referencia. 

Las constantes de acoplamiento (J) se expresan en Herzios (Hz) y según su 

multiplicidad de la siguiente forma: s = singlete, d = doblete, t = triplete, m = 

multiplete, dd = doble doblete, c = cuadruplete, q = quintuplete, br = señal ancha. 

- Espectroscopía infrarroja: los espectros de IR se han registrado en un 

espectrofotómetro Bruker Tensor 27 equipado con un dispositivo ATR. Las 

señales se expresan en unidades de número de ondas (cm-1). 

- Espectrometría de masas: los espectros de masas han sido realizados en el 

servicio de espectrometría de masas de la Universidad Complutense de Madrid. 

Los espectros de masas han sido obtenidos por ionización por electroespray (ESI) 

en un espectrómetro de masas de trampa de iones Bruker (modelo Esquirre-LC) o 

en un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo MALDI/TOF Bruker (modelo 

ULTRAFLEX). Las masas de alta resolución por ESI FTMS han sido realizadas 

en un espectrómetro Bruker APEX Q IV, o por análisis de tiempo de vuelo 

MALDI-TOF/TOF, en un equipo Bruker (modelo ULTRAFLEX). Los espectros 

con la técnica MALDI-TOF se han registrado utilizando ditranol como matriz. 

- UV-vis: las medidas de UV-vis se han llevado a cabo con un espectrofotómetro 

Varian Cary 50. 

- Dicroísmo circular: los espectros de dicroísmo circular han sido recogidos en un 

espectrofotómetro JASCO J-715 y para las medidas a diferentes temperaturas se 

ha usado un baño termostatizado NESLAB RTE-111. 

- TEM: las imágenes de TEM se han llevado a cabo en un microscopio JEOL 

2000-FX, trabajando a un voltaje de aceleración de 120 kV. Para la observación de 

los agregados se ha depositado una gota de la disolución en una rejilla de cobre 

recubierta de carbono. Las rejillas fueron teñidas con acetato de uranilo para 

aumentar el contraste. 

- SEM: las imágenes de SEM se han recogido en un microscopio JEOL JSM 

6335F a 10kV. Las disoluciones fueron depositadas sobre un soporte de vidrio, se 

dejaron evaporar y se recubrieron con una película de oro. 



Parte experimental    

122 

 

- AFM: la microscopía de AFM se ha llevado a cabo en un microscopio SPM 

Nanoscope IIIa multimode trabajando en modo “tapping” con puntas OMLC-

AC200TN-R3 (Olympus) a frecuencia de ~150 kHz. 

- ITC: los experimentos de ITC se han realizado con un VP-ITC de Microcal, Inc. 

(Northampton, MA). Inyecciones de 6 µl de la disolución de polímero 

supramolecular fueron añadidas automáticamente desde una microjeringa en 

intervalos de 5 min a una celda con disolvente puro a 25ºC (volumen de la celda = 

1.453 ml). La solución en la celda de valoración se agitó a una velocidad de 307 

rpm durante todo el experimento.  

- Difracción de rayos X: las medidas de difracción de rayos X sobre polvo 

critalino han sido llevadas a cabo en el CAI de rayos X de la Facultad de Ciencias 

Químicas de la UCM por el doctor Emilio Matesanz.  Las medidas de difracción 

de rayos X sobre polvo cristalino se han llevado a cabo en un difractómetro 

Panalytical X’Pert PRO con tubo de Cu (lambda kα =1.54187 Å) de 45 kV, 40 

mA, filtro β de Ni, divergencia programable y rendija antidispersión en modo fijo 

y un detector lineal fijo (X’Celerator) en modo scanning. Las muestras fueron 

depositadas en portamuestras de silicio y se midieron en modo reflexión. Para 

evitar la evaporación del disolvente en las muestras de gel, los portamuestras 

fueron introducidos en una celda con una ventana de rayos X cubierta con cinta 

Kapton.  

- VCD: los espectros de dicroísmo circular vibracional han sido realizados por el 

grupo del Prof. Juan Teodomiro López Navarrete en la Universidad de Málaga. 

Los espectros han sido recogidos en un espectrofotómetro con mesa óptica Bruker 

PMA50 acoplado a un espectrómetro Vertex 70. La radiación infrarroja se focaliza 

con lentes de BaF2 a través de un filtro óptico (rango de 3800-600 cm-1) y un 

modulador fotoelástico (PM, 50 kHz de frecuencia). El haz de luz se recoge en un 

detector D313/QMTC con una ventana no dicroica de BaF2. Las medidas se han 

llevado a cabo en celdas para líquidos de paso óptico variable de 0.015 mm con 

ventanas de KBr. Los espectros IR se han registrado a temperatura ambiente 

usando un espectrómetro Vertex 70 Transformada de Fourier (FT) purgado con 

gas N2. Los espectros IR y VCD se han registrado simultáneamente. La medida y 

el tratamiento de los espectros vibracionales se ha llevado a cabo usando el 

software espectroscópico OPUS 6.5 ©. 

- RAMAN: los espectros Raman y ROA han sido realizados por el grupo del Prof. 

Juan Teodomiro López Navarrete en la Universidad de Málaga. Estos espectros se 



Parte experimental 

123 

 

han medido utilizando un espectrómetro ChiralRAMAN© de BioTools con una 

resolución de 4 cm-1, basado parcialmente en el diseño de Werner Hug. Se han 

usado celdas de cuarzo de 4 mm de paso óptico.  El tiempo de adquisición ha sido 

de aproximadamente 15 h para una muestra con una radiación láser de 532 nm y 

800 mW. 

- Cálculos Computacionales DFT: los cálculos teóricos han sido realizados por el 

grupo del Prof. Juan Teodomiro López Navarrete en la Universidad de Málaga. 

Estos cálculos han sido realizados mediante la aproximación de la teoría de 

densidad funcional (DFT) usando del paquete de programas Gaussian 09.119 Se 

han usado el funcional de intercambio de gradiente corregido de los tres 

parámetros de Becke (B3)120 y el funcional de correlación de Lee-Yang-Parr 

(LYP).121 Para tener en cuenta las excitaciones debidas a trasferencias de carga se 

ha utilizado “Coulomb-attenuating hybrid method” (CAM-B3LYP),122 el cual 

incluye los intercambios de Hartree-Fock y los intercambios de Becke como una 

relación variable dependiente de la distancia intermolecular. Las optimizaciones 

estructurales y características espectroscópicas fueron calculadas usando el 

conjunto de bases 6-31G(d) de valencia desdoblada.123 

 

 

 

 

 

                                                           
119    Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; 

Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; 

Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; 

Toyota, K.; Fukuda, R. H., J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, 

T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, 

K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; 

Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, N. J.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; 

Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; 

Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, 

G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, Ö.; Foresman, J. B.; 

Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J.; Gaussian, I., Ed. Wallingford CT, 2009. 
120    Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648. 
121    Kim, K.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. 1994, 98, 10089. 
122    Yanai, T.; Tew, D. P.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2004, 393, 51. 
123    Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. V. R. J. Comput. Chem. 1983, 4, 

294. 



Parte experimental    

124 

 

Síntesis de moléculas radiales 

Moléculas de geometría rectangular 

3-((S)-2-(2-(2-metoxietoxi)etoxi)propoxi)-2-(((S)-2-(2-(2-metoxietoxi)-

etoxi)propoxi)metil)propil 4-metilbencenosulfonato ((S)-34) 

 

Se disuelven cloruro de tosilo (0.67 g, 3.51 mmol) y trietilamina (0.8 mL, 5.74 

mmol) en diclorometano anhidro bajo atmósfera de argón. La mezcla de reacción 

se enfria a 0ºC y se añade 3-((S)-2-(2-(2-metoxietoxi)etoxi)propoxi)-2-(((S)-2-(2-

(2-metoxietoxi)etoxi)propoxi)metil)propan-1-ol ((S)-32, 1.36 g, 3.19 mmol)63 gota 

a gota. La mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante toda la 

noche. El crudo de reacción se lava con HCl 1M y agua. El extracto orgánico se 

seca sobre MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a presión reducida y el 

residuo se purifica por columna cromatográfica (gel de sílice, cloroformo:metanol 

40:1) obteniéndose (S)-34 como un aceite amarillo. Rendimiento: 50%. 1H RMN 

(CDCl3, 300 MHz) δ 7.73 (2H, Hc, d, J =8.3 Hz), 7.29 (2H, Hb, d, J =8.3 Hz), 4.05 

(2H, Hd, d, J =5.8 Hz), 3.62-3.16 (32H, Hf+g+h+j+k+l+m+n, br), 2.39 (3H, Ha, s), 2.16 

(1H, He, q, J =5.8 Hz), 1.03 (6H, Hi, d, J =6.3 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 

144.6, 133.0, 129.8, 127.9, 75.0, 74.8, 71.9, 70.8, 70.5, 68.6, 68.5, 68.4, 58.9, 

39.6, 21.6, 17.1; FTIR (neto) 668, 828, 970, 1029, 1105, 1179, 1250, 1297, 1363, 

1458, 1599, 2874 cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: calculada para C27H48O11S 

[M]+, 580.2917; encontrada, 580.2920. 

(3-((R)-2-(2-(2-metoxietoxi)etoxi)propoxi)-2-(((R)-2-(2-(2-metoxietoxi)-

etoxi)propoxi)metil)propoxi)-4-yodobenceno ((S)-36) 

 

 

 

4-Yodofenol (0.27 g, 1.22 mmol), carbonato potásico (0.84, 6.11 mmol) y una 

cantidad catalítica de 18C6 se disuelven en acetonitrilo anhidro bajo atmósfera de 

argón. (S)-34 (0.92 g, 1.59 mmol) se disuelve en acetonitrilo anhidro y se añade a 

la mezcla de reacción gota a gota. La mezcla de reacción se agita a reflujo durante 



Parte experimental 

125 

 

toda la noche. El disolvente se elimina a presión reducida, y el residuo se 

redisuelve en cloroformo y se lava con HCl, agua y una disolución saturada de 

NaCl, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a presión reducida, 

y el residuo se purifica por columna cromatográfica (gel de sílice, dietil 

éter:metanol 50:1) obteniéndose (S)-36 como un aceite amarillo. Rendimiento: 

51%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.46 (2H, Ha, d, J =8.9 Hz), 6.63 (2H, Hb, d, J 

=8.9 Hz), 3.94 (2H, Hc, d, J =5.5 Hz), 3.64-3.32 (26H, He+f+g+i+j+k+l, br), 3.31 (6H, 

Hm, s), 2.30 (1H, Hd, m), 1.08 (6H, Hh, d, J =6.3 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) 

δ 159.0, 138.1, 117.0, 82.5, 75.2, 74.9, 71.8, 70.9, 70.5, 69.3, 68.6, 66.2, 59.0, 

39.9, 17.3; FTIR (neto) 754, 824, 1029, 1106, 1244, 1285, 1372, 1480, 1582, 2872 

cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: calculada para C26H45IO9 [M]+, 628.2108; 

encontrada, 628.2111. 

1-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)-4-(2-(2-(2-(4-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)fenil)etinil)-4,5-

bis(2-(triisopropilsilil)etinil)fenil)etinil)benceno ((S)-39) 

 

Los compuestos 38 (1.39 g, 2.86 mmol)68 y (S)-24 (2.26 g, 6.29 mmol)61 se 

disuelven en trietilamina (30 mL). La mezcla se somete a ciclos argón/vacío y 

sobre la disolución se añaden tetrakis-(trifenilfosfino)-paladio (0) (0.33 g, 0.28 

mmol) e ioduro de cobre (I) (0.03 g, 0.15 mol) y se calienta a reflujo toda la noche. 

El disolvente se elimina a presión reducida, y el residuo se redisuelve en 

cloroformo y se lava con HCl 1M y NH4Cl, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El 

disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se purifica por columna 

cromatográfica (gel de sílice, hexano:cloroformo 1:1) obteniéndose (S)-39 como 

un aceite marrón. Rendimiento: 24%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.63 (2H, Ha, 

s), 7.51 (4H, Hb, d, J =8.8 Hz), 6.88 (4H, Hc, d, J =8.8 Hz), 4.01 (4H, Hd, m), 1.84 

(2H, Hf, m), 1.74-1.50 (6H, He+k, br), 1.40-1.16 (54H, Hh+i+j+m+n, br), 0.93 (6H, Hg, 

d, J =6.4 Hz), 0.89 (12H, Hl, d, J =6.4 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 159.7, 

136.4, 133.4, 125.5, 124.7, 114.9, 114.7, 104.8, 97.0, 95.7, 86.5, 66.6, 39.4, 37.4, 

36.3, 30.0, 28.1, 24.8, 22.9, 22.8, 19.8, 18.9, 11.4; FTIR (neto) 737, 802, 887, 

1019, 1168, 1260, 1378, 1464, 1510, 1603, 1666, 2853, 2920 cm-1. HRMS 



Parte experimental    

126 

 

(MALDI-TOF) m/z: calculada para C64H94O2Si2 [M]+, 950.6792; encontrada, 

950.6790. 

1-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)-4-(2-(2-(2-(4-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)fenil)etinil)-4,5-

dietinilfenil)etinil)benceno ((S)-41) 

 

Una disolución de Bu4NF (8 mL, 1M en THF) se añade sobre una disolución de 

(S)-39 (0.64 g, 0.68 mmol) en THF anhidro (25 mL). La mezcla de reacción se 

agita a temperatura ambiente durante 8 horas. El disolvente se elimina a presión 

reducida, y el residuo se redisuelve en cloroformo y se lava con una disolución de 

NaCl y agua, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a presión 

reducida, y el residuo se purifica por columna cromatográfica (gel de sílice, 

hexano:acetato de etilo 95:5) obteniéndose (S)-41 como un sólido marrón. 

Rendimiento: 80%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.66 (2H, Ha, s), 7.48 (4H, Hb, 

d, J =8.7 Hz), 6.87 (4H, Hc, d, J =8.7 Hz), 4.01 (4H, He, m), 3.40 (2H, Hd, s), 1.83 

(2H, Hg, m), 1.72-1.47 (6H, Hf+l, br), 1.38-1.13 (12H, Hi+j+k, br), 0.95 (6H, Hh, d, J 

=6.7 Hz), 0.88 (12H, Hm, d, J =6.2 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 159.7, 

135.5, 133.3, 126.2, 124.0, 114.7, 96.2, 86.1, 82.6, 81.1, 66.5, 39.3, 37.1, 29.9, 

29.8, 28.0, 24.7, 22.8, 22.7, 19.7; FTIR (neto) 722, 898, 1166, 1252, 1376, 1462, 

1738, 2854, 2923 cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: calculada para C46H54O2 [M]+, 

638.4124; encontrada, 638.4127. 

Síntesis de los oligo(fenilenetinilenos) (S)-21 y (S)-22. Procedimiento general 

El correspondiente compuesto (S)-41 ó 4268 (1 eq.) y 35124 o (S)-36, 

respectivamente (2.2 eq.) se disuelven en trietilamina (12 mL/mmol 35 o (S)-36). 

La mezcla se somete a ciclos argón/vacío y sobre la disolución se añaden tetrakis-

(trifenilfosfino)-paladio (0) (0.1 eq.) e ioduro de cobre (I) (0.05 eq.) y se calienta a 

reflujo toda la noche. El disolvente se elimina a presión reducida, y el residuo se 

redisuelve en cloroformo y se lava con HCl 1M y NH4Cl, se seca sobre MgSO4 y 

se filtra. El disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se purifica por 

                                                           
124    García, F.; Sánchez, L. Chem. Eur. J. 2010, 16, 3138. 



Parte experimental 

127 

 

columna cromatográfica (gel de sílice, hexano:cloroformo 1:1) obteniéndose (S)-

21 y (S)-22 como aceites marrones. 

1-(3-(2-(2-(2-Metoxietoxi)etoxi)etoxi)-2-((2-(2-(2-metoxietoxi)etoxi)´-

etoxi)metil)propil)-4-(2-(4,5-bis(2-(4-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)fenil)etinil)-2-(2-

(4-(3-(2-(2-(2-metoxietoxi)etoxi)etoxi)-2-((2-(2-(2-metoxietoxi)-

etoxi)etoxi)metil)propil)fenil)etinil)fenil)etinil)benceno ((S)-21) 

 

Rendimiento: 61%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.68 (2H, Ha, s), 7.48 (8H, 

Hb+d, m), 6.90 (4H, Hc, d, J =8.6 Hz), 6.87 (4H, He, d, J =8.6 Hz), 4.07-3.97 (8H, 

Hf+p, br), 3.66-3.50 (56H, Hh-n, br), 3.36 (12H, Ho, s), 2.42 (2H, Hg, m), 1.80-1.47 

(8H, Hq+r+w, br), 1.39-1.10 (12H, Ht-v, br), 0.95 (6H, Hs, d, J =6.4 Hz), 0.87 (12H, 

Hx, d, J =6.4 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 159.7, 133.3, 133.2 125.1, 125.2, 

115.2, 114.8, 114.7, 95.5, 95.4, 86.8, 86.7, 72.1, 70.8, 70.7, 70.6, 69.4, 66.6, 66.3, 

59.2, 40.0, 39.4, 37.5, 36.2, 30.0,  28.1, 24.8, 22.8, 19.8; FTIR (neto) 773, 835, 

1028, 1110, 1248, 1288, 1357, 1466, 1513, 1569, 1604, 1729, 2207, 2869, 2924 

cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: calculada para C94H134O20 [M]+, 1582.9468; 

encontrada, 1582.9470. 

 

 

 

 

 

 

 



Parte experimental    

128 

 

1-(2-(4,5-Bis(2-(4-(3-((S)-2-(2-(2-metoxietoxi)etoxi)propoxi)-2-(((S)-2-(2-(2-

metoxietoxi)etoxi)propoxi)metil)propoxi)fenil)etinil)-2-(2-(4-(decil-

oxi)fenil)etinil)fenil)etinil)-4-(deciloxi)benceno ((S)-22) 

 

Rendimiento: 61%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.69 (2H, Ha, s), 7.49 (8H, 

Hb+d, d, J =8.6 Hz), 6.89 (8H, Hc+e, m), 4.07 (4H, Hf, d, J =5.6 Hz), 3.98 (4H, Hq, 

t, J =6.5 Hz), 3.70-3.46 (52H, Hh+i+j+l+m+n+o, br), 3.37 (12H, Hp, s), 2.40 (2H, Hg, 

m), 1.80 (4H, Hr, m), 1.43-1.29 (28H, Hs-y, br), 1.15 (12H, Hk, d, J =6.5 Hz),  0.90 

(6H, Hz, t, J =6.5 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 159.6, 159,5, 134.5, 133.2, 

133.1, 125.1, 125.0, 115.2, 115.0, 114.7, 114.6, 95.4, 95.3, 86.7, 86.6, 75.24, 74.9, 

72.0, 70.9, 70.6, 69.4, 68.6, 68.2, 66.2, 59.0, 40.0, 31.9, 29.6, 29.5, 29.4, 29.3, 

29.2, 26.0, 22.7, 17.3, 14.1; FTIR (neto) 669, 735, 773, 832, 1027, 1114, 1250, 

1287, 1377, 1462, 1514, 1606, 1734, 2208, 2858, 2925 cm-1. HRMS (ESI-FT) 

m/z: calculada para C98H142NaO20 [M+Na]+, 1661.99867; encontrada, 1662.99293. 

 

Moléculas de geometría triangular 

Síntesis de los 4-yodo-O-alquilbenzoéteres (R)-47 y (S)-48. Procedimiento 

general 

Sobre una disolución previamente enfriada (0ºC) de 4-yodofenol (1 eq), 

trifenilfosfina (1.5 eq) y el correspondiente alcohol ((R)-4660 y (R)-(1-metil)-1-

nonanol) (1.1 eq) en THF anhidro (4 mL/mmol 4-yodofenol) y bajo atmósfera de 

argón, se añade gota a gota azodicarboxilato de diisopropilo (DIAD) (1.2 eq). La 

mezcla de reacción se lleva a temperatura ambiente y se agita durante toda la 



Parte experimental 

129 

 

noche. Después de eliminar el disolvente a presión reducida,  el óxido de 

trifenilfosfina generado en la reacción se precipita en una mezcla hexano:éter 

dietílico (1:1) y el residuo líquido se purifica por columna cromatográfica (gel de 

sílice, hexano:cloroformo 20:1) obteniéndose (R)-47 y (S)-48 como aceites 

amarillos. 

1-((R)-3,7-dimetiloctiloxi)-4-yodobenceno ((R)-47)) 

 

Rendimiento: 49%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.55 (2H, Ha, d, J =8.9 Hz), 

6.69 (2H, Hb, d, J =8.9 Hz), 3.94 (2H, Hc, m), 1.78 (1H, He, m), 1.70-1.46 (3H, 

Hj+d, br), 1.37-1.10 (6H, Hg-i, br), 0.94 (3H, Hf, d, J =6.4 Hz), 0.88 (6H, Hk, d, J 

=6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  159.3, 138.4, 117.2, 82.7, 66.7, 39.5, 37.6, 

36.4, 30.1, 28.3, 25.0, 23.0, 22.9, 20.0; FTIR (neto) 631, 819, 1007, 1055, 1107, 

1173, 1242, 1283, 1386, 1480, 1515, 1583, 1732, 2868, 2926, 2952 cm-1.  

1-((S)-decan-2-iloxi)-4-yodobenceno ((S)-48) 

 

Rendimiento: 74%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.54 (2H, Ha, d, J =9.0 Hz), 

6.67 (2H, Hb, d, J =9.0 Hz), 4.29 (1H, Hc, sxt, J =6.0 Hz), 1.78-1.52 (2H, He, m), 

1.44 (3H, Hd, d, J =6.2 Hz), 1.29-1.26 (12H, Hf-k, br), 0.89 (3H, Hl, t); 13C RMN 

(CDCl3, 75 MHz)  158.5, 138.6, 118.6, 82.6, 74.5, 36.7, 32.3, 30.0, 29.9, 29.6, 

25.9, 23.1, 20.0, 14.5; FTIR (neto) 630, 723, 770, 819, 942, 1001, 1057, 1112, 

1176, 1240, 1280, 1379, 1482, 1516, 1581, 1710, 2856, 2926 cm-1. ESI-MS m/z: 

360. 

 

 

 



Parte experimental    

130 

 

Síntesis de los oligo(fenilenetinilenos) (S)-44, (R)-44 y (S)-45. Procedimiento 

general 

El correspondiente yodobenzoéter (S)-2461, (R)-47 y (S)-48) (3.3 eq),  

diclorobis(trifenilfosfino)paladio (II) (0.06 eq) y yoduro de cobre (I) (0.05 eq) se 

disuelven en trietilamina (20 mL/mmol 1,3,5-trietinilbenceno). La mezcla se 

somete a ciclos argón/vacío. Se añade 1,3,5-trietinilbenceno (50)67 (1 eq) a la 

mezcla de reacción, se vuelve a someter a ciclos argón/vacío y se agita toda la 

noche a 60ºC. El disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se purifica 

por columna cromatográfica (gel de sílice, hexano:cloroformo 2:1) obteniéndose 

los correspondientes oligo(fenilenetinilenos) (S)-44, (R)-44 y (S)-45 como aceites 

amarillos. 

1,3,5-Tris(2-(4-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)fenil)etinil)benceno ((S)-44) 

 

Rendimiento: 82%; 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.58 (3H, Ha, s), 7.46 (6H, Hb, 

d, J =8.8 Hz), 6.88 (6H, Hc, d, J =8.8 Hz), 4.01 (6H, Hd, m), 1.83 (3H, Hf, m), 

1.75- 1.48 (9H, Hk+e, br), 1.40-1.12 (18H, Hh-j, br), 0.96 (9H, Hg d, J =6.4 Hz), 

0.89 (18H, Hl+m, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  159.5, 133.4, 133.2, 

124.3, 114.8, 114.6, 90.5, 86.7, 66.5, 39.3, 37.3, 36.2, 29.9, 28.0, 24.7, 22.7, 22.6, 

19.7; FTIR (neto) 683, 832, 878, 1020, 1051, 1109, 1174, 1249, 1292, 1385, 1471, 

1510, 1580, 1608, 2211, 2870, 2928, 2955 cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: 

calculada para C60H78O3 [M]+, 846.595; encontrada, 846.594. 

 

 

 



Parte experimental 

131 

 

1,3,5-Tris(2-(4-((R)-3,7-dimetiloctiloxi)fenil)etinil)benceno ((R)-44) 

 

Rendimiento: 68%; 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.58 (3H, Ha, s), 7.46 (6H, Hb, 

d, J =8.8 Hz), 6.88 (6H, Hc, d, J =8.8 Hz), 4.01 (6H, Hd, m), 1.83 (3H, Hf, m), 

1.75-1.48 (9H, Hk+e, br), 1.40-1.12 (18H, Hh-j, br), 0.96 (9H, Hg d, J =6.4 Hz), 0.89 

(18H, Hl , d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  159.5, 133.4, 133.2, 124.3, 

114.8, 114.6, 90.5, 86.7, 66.5, 39.3, 37.3, 36.2, 29.9, 28.0, 24.7, 22.7, 22.6, 19.7; 

FTIR (neto) 683, 832, 878, 1020, 1051, 1109, 1174, 1249, 1292, 1385, 1471, 

1510, 1580, 1608, 2211, 2870, 2928, 2955 cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: 

calculada para C60H78O3 [M]+, 846.595; encontrada, 846.594. 

1,3,5-Tris(2-(4-((S)-decan-2-iloxi)fenil)etinil)benceno ((S)-45) 

 

Rendimiento: 55%; 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.60 (3H, Ha, s), 7.47 (6H, Hb, 

d, J =8.8 Hz), 6.88 (6H, Hc, d, J =8.8 Hz), 4.40 (3H, Hd, sxt, J =6.0 Hz), 1.82-



Parte experimental    

132 

 

1.30 (51H, He-l, br), 0.91 (9H, Hm, t, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  

159.0, 133.7, 133.6, 124.7, 116.1, 114.9, 90.9, 87.1, 74.4, 36.8, 32.3, 30.0, 29.9, 

29.7, 25.9, 23.1, 20.1, 14.5; FTIR (neto) 684, 745, 832, 878, 915, 1011, 1063, 

1123, 1173, 1246, 1287, 1377, 1461, 1506, 1576, 1606, 2210, 2856, 2927 cm-1. 

HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para C60H78O3 [M]+, 846.59455; encontrada, 

846.59808. 

 

Moléculas de geometría triangular con grupos amida 

Síntesis de las yodobenzamidas 61 y (S)-62. Procedimiento general 

Se disuelve ácido 4-yodobenzoico (1.0 eq) en CH2Cl2 anhidro (8 mL/mmol ácido 

4-yodobenzoico) bajo atmósfera de argón a 0ºC. A esta disolución se añaden 

hidrocloruro de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (1.1 eq) y 4-

dimetilaminopiridina (1.1 eq) bajo atmósfera de argón. La mezcla se agita a 0ºC 

durante 15 minutos y se añade la correspondiente amina 5982 o (S)-6082 (1.1 eq) 

gota a gota. La mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante toda la 

noche. La fase orgánica se lava con HCl 1M, NaHCO3 1M y agua, se seca sobre 

MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a presión reducida obteniéndose las 

correspondientes yodobenzamidas 61 y (S)-62 como sólidos blancos sin necesidad 

de purificación adicional. 

4-Yodo-(2-(3,4,5-tris(dodeciloxi)benzamido)etil)cabamoil)benceno (61) 

 

Rendimiento: 78%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.94 (1H, Hc, br), 7.72 (1H, Hf, 

br), 7.68 (2H, Ha, d, J =8.4 Hz), 7.54 (2H, Hb, d, J =8.4 Hz), 7.0 (2H, Hg, s), 3.98 

(2H, Hh’, t, J =6.5 Hz), 3.90 (4H, Hh, J =6.3 Hz), 3.59 (4H, Hd+e, br) 1.73 (6H, Hi, 

m), 1.41 (6H, Hj, m), 1.25 (48H, Hk-r, br), 0.87(9H, Hs, t, J =6.9 Hz); 13C RMN 

(CDCl3, 75 MHz) δ 168.9, 168.0, 153.2, 141.2, 137.8, 133.3, 128.9, 105.7, 98.7, 

73.6, 69.3, 41.0 32.0, 30.4, 29.8, 29.7, 29.6, 29.5, 29.4, 26.2, 26.1, 22.8, 14.2; 

FTIR (neto) 676, 721, 844, 1007, 1065, 1122, 1234, 1304, 1345, 1386, 1428, 

1467, 1499, 1542, 1584, 1634, 2853, 2922, 3279 cm-1. 



Parte experimental 

133 

 

4-Yodo-(2-(3,4,5-tris((S)-3,7-dimetiloctiloxi)benzamido)etil)cabamoil)benceno 

((S)-62) 

 

Rendimiento: 97%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.74 (2H, Ha, d, J =8.5 Hz), 

7.66 (3H, Hb+c, d, J =8.5 Hz), 7.24 (1H, Hf, br), 7.01 (2H, Hg, s), 4.01 (6H, Hh, m), 

3.65 (4H, Hd+e, br), 1.84 (3H, Hj, m), 1.67 (3H, Ho, br), 1.52 (6H, Hi, m), 1.38-1.08 

(18H, Hl-n, br), 0.92 (6H, Hk, d, J =6.4 Hz), 0.91 (3H, Hk´, d, J =6.4 Hz), 0.86 

(18H, Hp, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 169.1, 168.0, 153.3, 137.9, 

133.4, 128.8, 128.7, 105.7, 98.8, 71.9, 67.7, 41.4, 41.0, 39.5, 39.4, 37.6, 37.5, 

36.5, 30.0, 29.8, 28.1, 24.9, 22.8, 22.7, 19.7. FTIR (neto) 742, 864, 1006, 1116, 

1235, 1301, 1342, 1384, 1498, 1548, 1583, 1632, 1733, 2867, 2926, 2954, 3083, 

3277 cm-1. 

 

Síntesis de los oligo(fenilenetinilenos) 51 y (S)-52. Procedimiento general 

La correspondiente yodobenzamida (61 y (S)-62) (3.3 eq), 1,3,5-trietinilbenceno 

(50) (1 eq),  diclorobis(trifenilfosfino)paladio (II) (0.06 eq) y yoduro de cobre (I) 

(0.05 eq) se disuelven en THF anhidro (70 mL/mmol 1,3,5-trietinilbenceno). La 

mezcla se somete a ciclos argón/vacío y se añade trietilamina (18 mL/mmol 1,3,5-

trietinilbenceno) a la mezcla de reacción. La mezcla de reacción se vuelve a 

someter a ciclos argón/vacío y se agita toda la noche a 70ºC. El disolvente se 

elimina a presión reducida y el residuo se redisuelve en diclorometano y se lava 

con HCl 1M, NH4Cl, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a 

presión reducida y el residuo se purifica por columna cromatográfica (gel de sílice, 

cloroformo:metanol 100:1) obteniéndose los correspondientes 

oligo(fenilenetinilenos) 51 y (S)-52 como sólidos naranjas. 

 



Parte experimental    

134 

 

1,3,5-Tris(2-((4-(2-(3,4,5-tris(dodeciloxi)benzamido)etil)cabamoil)fenil)-

etinil)benceno (51) 

 

Rendimiento: 37%; 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.60 (6H, Hc, d, J =8.2 Hz), 

7.49 (3H, Ha, s), 7.43 (3H, Hd o g, br), 7.35 (9H, Hb+d o g, br), 6.97 (6H, Hh, s), 3.90 

(18H, Hi+i’, m), 3.62 (12H, He+f, br), 1.69 (18H, Hj+j’, m), 1.38-1.17 (162H, Hk-s+k’-

s’, br), 0.79 (27H, Ht+t’, m); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 169.5, 168.4, 153.5, 

141.5, 133.9, 132.1, 129.1, 127.5, 126.5, 124.3, 105.9, 90.4, 90.2, 73.9, 69.6, 41.4, 

41.2, 32.3, 30.7, 30.0, 29.9, 29.8, 26.5, 23.1, 14.5; FTIR (neto) 672, 723, 761, 853, 

962, 1011, 1118, 1232, 1303, 1339, 1382, 1430, 1464, 1498, 1542, 1580, 1636, 

1719, 2362, 2854, 2924, 3078, 3293 cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: calculada 

para C168H265N6O15 [M+H]+, 2607.0158; encontrada, 2607.0166. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Parte experimental 

135 

 

1,3,5-Tris(2-((4-(2-(3,4,5-tris((S)-3,7-dimetiloctiloxi)benzamido)etil)cabamoil)-

fenil)etinil)benceno ((S)-52) 

 

Rendimiento: 20%; 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.70 (6H, Hc, d, J =8.3 Hz), 

7.58 (3H, Ha, s), 7.52 (3H, Hd o g, br), 7.43 (6H, Hb, d, J =8.3 Hz), 7.41 (3H, Hd o g, 

br), 7.08 (6H, Hh, s), 4.03 (18H, Hi+i’, m), 3.71 (12H, He+f, br), 2,05-1.13 (90H, 

Hj+j´+k+k´++m+m´+n+n´+o+o´+p+p´, br), 0.92 (27H, Hl+l’, m), 0.86 (54H, Hq+q’, d, J =6.6 

Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 168.8, 168.1, 153.2, 141.2, 134.3, 133.6, 131.7, 

128.7, 127.2, 126.1, 105.7, 90.0, 89.8, 71.7, 67.5, 40.9, 40.8, 39.4, 37.6, 37.4, 

37.3, 36.4, 31.9, 29.9, 29.7, 29.6, 29.5, 29.4, 29.3, 29.2, 29.1, 28.0, 24.9, 24.8, 

24.7, 24.6, 22.7, 22.6, 19.6, 19.6; FTIR (neto) 642, 671, 733, 853, 964, 1116, 

1232, 1304, 1339, 1381, 1429, 1464, 1498, 1542, 1580, 1636, 1714, 2856, 2925, 

2954, 3293 cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: calculada para C150H229N6O15 

[M+H]+, 2354.7262; encontrada, 2354.7452. 

Síntesis de las bencenotricarboxamidas 53 y (S)-54. Procedimiento general  

Se disuelve ácido trimésico (1.0 eq) en THF anhidro (18 mL/mmol ácido 

trimésico) bajo atmósfera de argón a 0ºC. A esta disolución se añaden hidrocloruro 

de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (3.2 eq) y 4-dimetilaminopiridina 

(3.2 eq) en diclorometano anhidro (6 mL/mmol carbodiimida) bajo atmósfera de 



Parte experimental    

136 

 

argón. La mezcla se agita a 0ºC durante 15 minutos y se añade la correspondiente 

amina 59 o (S)-60 (3.2 eq) gota a gota. La mezcla de reacción se agita a 

temperatura ambiente durante toda la noche. La fase orgánica se lava con HCl 1M, 

NaHCO3 1M y agua, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a 

presión reducida y el residuo se purifica mediante columna cromatográfica (gel de 

sílice, cloroformo:metanol 98:2) obteniéndose las correspondientes 

bencenotricarboxamidas 53 y (S)-54  como sólidos blancos. 

N1,N3,N5-tris(2-(3,4,5-tris(dodeciloxi)benzamido)etil)benceno-1,3,5-

tricarboxamida (53) 

 

Rendimiento: 56%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.90 (6H, Hb+e, br), 7.78 (3H, 

Ha, br), 7.09 (6H, Hf, s), 3.92 (6H, Hg´, t, J =6.5 Hz), 3.88 (12H, Hg, t, J =6.0 Hz), 

3.49 (6H, Hc, br), 3.45 (6H, Hd, br), 1.69 (18H, Hh, m), 1.43 (6H, Hi´, m), 1.38 

(12H, Hi, m), 1.25 (48H, Hj´-q´, br), 1.24 (96H, Hj-q, br), 0.87 (27H, Hr, t, J =6.9 

Hz) ;13C RMN (CDCl3, 75MHz)  168.6, 166.8, 153.1, 141.2, 134.8, 128. 9, 106.0, 

73.6, 69.4, 40.8, 40.6, 32.1, 30.5, 29.9, 29.8, 29.6, 29.5, 29.3, 26.2, 22.8, 14.2; 

FTIR (neto) 720, 1118, 1231, 1293, 1338, 1379, 1432, 1463, 1497, 1542, 1580, 

1646, 2855, 2924, 3310 cm-1. HRMS (MALDI-TOF): calculada para 

C144H252N6O15 [M]+, 2307.9157; encontrada, 2307.9141. 



Parte experimental 

137 

 

N1,N3,N5-tris(2-(3,4,5-tris((S)-3,7-dimetiloctiloxi)benzamido)etil)benceno-1,3,5-

tricarboxamida ((S)-54) 

 

Rendimiento: 65%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.90 (3H, Hb, br), 7.84 (3H, Ha, 

s), 7.74 (3H, He, br) 7.13 (6H, Hf, s), 3.95 (18H, Hg, m), 3.46 (12H, Hc+d, br), 1.78 

(9H, Hi, m), 1.64 (9H, Hn, br), 1.49 (18H, Hh, m), 1.37-1.01 (54H, Hk-m, br), 0.89 

(9H, Hj´, d, J =6.5 Hz), 0.87-0.80 (18H, Hj, br), 0.85 (18H, Ho´, d, J =6.6 Hz), 0.84 

(36H, Ho, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  168.6, 166.8, 153.0, 141.1, 

134.8, 128. 8, 128.3, 105.8, 71.7, 67.4, 40.9, 40.5, 39.4, 39.3, 37.6, 37.4, 36.4, 

29.8, 29.7, 28.0, 24.8, 22.7, 22.6, 19.5, 19.4 ; FTIR (neto) 763, 862, 994, 1114, 

1230, 1290, 1335, 1377, 1430, 1465, 1496, 1541, 1580, 1644, 2872, 2926, 2954, 

3311 cm-1. HRMS (ESI-FT): calculada para C126H217N6NaO15 [M+H+Na]+, 

2077.62490; encontrada, 2077.62531. 

 

Síntesis de moléculas lineales  

Moléculas sin núcleo aromático central 

Síntesis de las olefinas 65 y (S)-66. Procedimiento general 

3-cloro-2-(clorometil)prop-1-eno (1.0 eq) y el correspondiente alcohol (1-decanol 

o (S)-3,7-dimetiloctan-1-ol (S)-23)  (3.0 eq) se añaden sobre una disolución de 

NaH (5.0 eq) en THF anhidro (1 mL/mmol 3-cloro-2-(clorometil)prop-1-eno ). La 



Parte experimental    

138 

 

mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente y bajo atmósfera de argón 

durante toda la noche.  El disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se 

disuelve en diclorometano, se lava con agua, se seca sobre MgSO4 y se filtra. 

Después de eliminar el disolvente a presión reducida, el residuo se purifica por 

columna cromatográfica (gel de sílice, cloroformo:hexano 4:6) obteniéndose las 

correpondientes olefinas 65 y (S)-66 como aceites amarillos. 

1-(2-((Deciloxi)metil)aliloxi)decano (65) 

 

Rendimiento: 74%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 5.16 (2H, Ha, s), 3.96 (4H, Hb, 

s), 3.41 (4H, Hc, t, J =6.5 Hz), 1.56 (4H, Hd ,m), 1.26 (28H, He-k, m), 0.87 (6H, Hl, 

t, J =6.5 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 143.6, 113.4, 71.7, 70.8, 32.1, 29.9, 

29.7, 29.5, 26.4, 22.8, 14.5; FTIR (neto) 655, 721, 912, 1103, 1271, 1348, 1377, 

1466, 1658, 2854, 2924 cm-1. 

(S)-1-(2-(((S)-3,7-dimetiloctiloxi)metil)aliloxi)-3,7-dimetiloctano ((S)-66) 

 

Rendimiento: 70%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 5.16 (2H, Ha, s), 3.95 (4H, Hb, 

s), 3.44 (4H, Hc, m), 1.69-1.46 (6H, Hd+e, br), 1.45-1.04 (14H, Hg-j, br), 0.88 (6H, 

Hf, d, J =6.5 Hz), 0.86 (12H, Hk, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 

143.6, 113.3, 71.7, 69.0, 39.4, 37.6, 36.9, 30.1, 28.1, 24.8, 22.8, 22.7, 19.8; FTIR 

(neto) 733, 849, 913, 1035, 1101, 1242, 1375, 1462, 1658, 1727, 2864, 2925, 2954 

cm-1. 

Síntesis de los alcoholes 67 y (S)-68. Procedimiento general 

La olefina 65 o (S)-66 (1.0 eq) y una disolución de complejo de borano-THF 1M 

(1.1 eq) se disuelven en THF anhidro (1 mL/mmol de olefina). La mezcla de 

reacción se agita a 0ºC bajo atmósfera de argón durante 3 horas. Transcurrido este 

tiempo, se añade gota a gota una disolución de NaOH 3M (1 mL/mmol de olefina) 

y la mezcla de reacción se agita durante 30 minutos. Después, se añade una 



Parte experimental 

139 

 

disolución de H2O2 (1 mL/mmol de olefina) y la mezcla de reacción se agita a 

temperatura ambiente toda la noche. Después de eliminar el disolvente a presión 

reducida, el residuo se disuelve en diclorometano, se lava con agua, se seca sobre 

MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se 

purifica por columna cromatográfica (gel de sílice, cloroformo:metanol 95:5) 

obteniéndose los correspondientes alcoholes 67 y (S)-68 como aceites amarillos. 

3-(Deciloxi)-2-((deciloxi)metil)propan-1-ol (67) 

 

Rendimiento: 95%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 3.76 (2H, Hb, d, J =5.0 Hz), 

3.52 (4H, Hd, m), 3.41 (4H, He, t, J =6.5 Hz), 2.56 (1H, Ha, s), 2.10 (1H, Hc, m), 

1.55 (4H, Hf, m), 1.26 (28H, Hg-m, m), 0.87 (6H, Hn, t, J =6.5 Hz); 13C RMN 

(CDCl3, 75 MHz) δ 71.6, 71.0, 64.9, 41.3, 31.9, 29.6, 29.4, 29.3, 26.2, 22.7, 14.1; 

FTIR (neto) 722, 986, 1041, 1108, 1261, 1302, 1373, 1463, 1677, 2363, 2856, 

2925, 3452 cm-1.  

3-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)-2-(((S)-3,7-dimetiloctiloxi)metil)propan-1-ol ((S)-68) 

 

Rendimiento: 75%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 3.76 (2H, Ha, d, J =4.9 Hz), 

3.52 (4H, Hc, m), 3.44 (4H, Hd, t, J =6.6 Hz), 2.09 (1H, Hb, m), 1.67-1.45 (6H, 

He+f, br), 1.42-1.05 (14H, Hh-k, br), 0.87 (6H, Hg, d, J =6.5 Hz), 0.86 (12H, Hl, d, J 

=6.5 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 71.3, 70.1, 65.1, 41,4, 39.4, 37.5, 36.8, 

30.1, 28.1, 24.8, 22.8, 22.7, 19.8; FTIR (neto) 771, 833, 1041, 1106, 1221, 1373, 

1463, 2866, 2924, 2953, 3438 cm-1. 

 

 



Parte experimental    

140 

 

Síntesis de los ésteres 69 y (S)-70. Procedimiento general 

A una mezcla del correspondiente alcohol 67 o (S)-68 (1.0 eq), 4-hidroxibenzoato 

de etilo (1.1 eq) y trifenilfosfina (1.2 eq) en THF anhidro (6 mL/mmol de alcohol) 

a 0ºC y bajo atmósfera inerte, se añade gota a gota azadicarboxilato de 

diisopropilo (DIAD) (1.2 eq). La mezcla de reacción se agita a temperatura 

ambiente toda la noche. Después de evaporar el disolvente a presión reducida, el 

óxido de trifenilfosfina se precipita tras añadir una mezcla de dietiléter/hexano 

(1:1). Se filtra el sólido y el residuo líquido se purifica por columna 

cromatográfica (gel de sílice, hexano:acetato de etilo 9:1) obteniéndose los 

correpondientes ésteres 69 y (S)-70 como aceites incoloros. 

4-(3-(Deciloxi)-2-((deciloxi)metil)propoxi)benzoato de etilo (69) 

 

 Rendimiento: 40%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.97 (2H, Hc, d, J =8.9 Hz), 

6.92 (2H, Hd, d, J =8.9 Hz), 4.34 (2H, Hb, c, J =7.1 Hz), 4.09 (2H, He, d, J =5.7 

Hz), 3.53 (4H, Hg, d, J =5.9 Hz), 3.40 (4H, Hh, t, J =6.5 Hz), 2.37 (1H, Hf, m), 

1.54 (4H, Hi, m), 1.37 (3H, Ha, t, J =7.1 Hz), 1.21 (28H, Hj-p, m), 0.87 (6H, Hq, t, J 

=6.5 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 166.5, 163.1, 131.6, 123.0, 114.2, 71.5, 

68.9, 66.6, 60.7, 40.2, 32.0, 29.7, 29.6, 29.5, 26.3, 22.8, 14.5, 14.2; FTIR (neto) 

663, 698, 771, 1028, 1109, 1168, 1257, 1311, 1371, 1464, 1511, 1607, 1717, 

2857, 2926 cm-1.  

4-(3-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)-2-(((S)-3,7-

dimetiloctiloxi)metil)propoxi)benzoato de etilo ((S)-70) 

 

Rendimiento: 32%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.98 (2H, Hc, d, J =9.0 Hz), 

6.92 (2H, Hd, d, J =9.0 Hz), 4.34 (2H, Hb, c, J =7.1 Hz), 4.09 (2H, He, d, J =5.7 

Hz), 3.53 (4H, Hg, d, J =6.0 Hz), 3.44 (4H, Hh, m), 2.36 (1H, Hf, m), 1.66-1.44 



Parte experimental 

141 

 

(6H, Hi+j, br), 1.37 (3H, Ha, t, J =7.1 Hz), 1.41-1.03 (14H, Hl-o, br), 0.86 (18H, 

Hk+p, d, J =6.7 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 166.5, 163.0, 131.6, 122.9, 

114.2, 69.8, 69.0, 66.6, 60.7, 40.2, 39.4, 37.5, 36.8, 30.1, 28.1, 24.8, 22.8, 22.7, 

19.8, 14.5; FTIR (neto) 656, 695, 734, 770, 849, 1027, 1107, 1167, 1256, 1311, 

1372, 1464, 1511, 1607, 1717, 2866, 2925 cm-1.  

Síntesis de los ácidos 71 y (S)-72. Procedimiento general 

A una disolución del correspondiente éster 69 o (S)-70 (1.0 eq) en tolueno (5 mL) 

se añade ácido clorhídrico (111 mL/mmol de éster) y ácido acético glacial (44 

mL/mmol de éster). La mezcla de reacción se calienta a reflujo toda la noche. 

Después de eliminar el disolvente a presión reducida, el residuo se disuelve en 

cloroformo, se lava con H2O, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El disolvente se 

elimina a presión reducida y el residuo se purifica por columna cromatográfica 

(gel de sílice, cloroformo) obteniéndose los correspondientes ácidos 71 y (S)-72 

como aceites amarillos. 

Ácido 4-(3-(deciloxi)-2-((deciloxi)metil)propoxi)benzoico (71) 

 

Rendimiento: 95%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 12.25 (1H, Ha, s), 8.04 (2H, Hb, 

d, J =8.9 Hz), 6.94 (2H, Hc, d, J =8.9 Hz), 4.11 (2H, Hd, d, J =5.7 Hz), 2.40 (1H, 

He, m), 3.55 (4H, Hf, d, J =5.9 Hz), 3.42 (4H, Hg, t, J =6.5 Hz), 1.55 (4H, Hh, m), 

1.25 (28H, Hi-o, m), 0.87 (6H, Hp, t, J =6.5 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 

171.7, 163.6, 132.3, 121.9, 114.3, 71.4, 68.7, 66.5, 40.1, 31.9, 29.7, 29.3, 29.5, 

26.2, 22.7, 14.1; FTIR (neto) 644, 721, 774, 848, 1028, 1112, 1169, 1255, 1374, 

1423, 1463, 1512, 1606, 1687, 2857, 2926 cm-1. 

 



Parte experimental    

142 

 

Ácido 4-(3-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)-2-(((S)-3,7-dimetiloctiloxi)metil)propoxi)-

benzoico ((S)-72) 

 

Rendimiento: 51%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 8.05 (2H, Ha, d, J =8.9 Hz), 

6.96 (2H, Hb, d, J =8.9 Hz), 4.12 (2H, Hc, d, J =5.3 Hz), 3.55 (4H, He, d, J =5.9 

Hz), 3.46 (4H, Hf, m), 2.40 (1H, Hd, m), 1.67-1.44 (6H, Hg+h, br), 1.43-1.03 (14H, 

Hj-m, br), 0.86 (18H, Hi+n, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 172.0, 

163.8, 132.4, 121.7, 114.4, 69.9, 68.9, 66.7, 40.2, 39.4, 37.5, 36.8, 30.1, 28.1, 

24.8, 22.8, 22.7, 19.8; FTIR (neto) 647, 698, 734, 775, 847, 911, 1026, 1109, 

1168, 1255, 1289, 1375, 1422, 1464, 1513, 1578, 1606, 1686, 2867, 2925, 2954 

cm-1. 

Síntesis de las bis(benzamidas) 63 y (S)-64. Procedimiento general 

A una disolución previamente preparada del correspondiente ácido 71 o (S)-72 

(2.2 eq) en tolueno anhidro (3 mL/mmol de ácido), se añaden DMF (9 µL/mmol 

de ácido) y una disolución de cloruro de oxalilo (3.3 eq) en tolueno anhidro (3 

mL/mmol de cloruro de oxalilo) bajo atmósfera de argón. La mezcla de reacción 

se agita a 50ºC durante 3 horas. El disolvente y el exceso de cloruro de oxalilo se 

eliminan a presión reducida y el residuo se redisuelve en diclorometano anhidro (2 

m/mmol de ácido) y se añade a una disolución de etano-1,2-diamina (1 eq) y 

trietilamina (136 µL/mmol de ácido) en diclorometano anhidro (2 mL/mmol de 

ácido) bajo atmósfera de argón. La mezcla de reacción se agita a 50ºC toda la 

noche. El disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se purifica por 

precipitación en etanol obteniéndose las correspondientes bis(benzamidas) 63 y 

(S)-64 como sólidos blancos. 

 

 

 

 



Parte experimental 

143 

 

Bis(4-(3-(deciloxi)-2-((deciloxi)metil)propoxi)-N-etilenbenzamida) (63) 

 

Rendimiento: 82%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.76 (4H, Hc, d, J =8.9 Hz), 

7.04 (2H, Hb , s), 6.94 (4H, Hd, d, J =8.9 Hz), 4.10 (4H, He, d, J =5.7 Hz), 3.69 

(4H, Ha, br), 3.53 (8H, Hg, d, J =5.9 Hz), 3.41 (8H, Hh, t, J =6.5 Hz), 2.36 (2H, Hf, 

m), 1.55 (8H, Hi , m), 1.25 (56H, Hj-p, m), 0.87 (12H, Hq, t, J =6.5 Hz); 13C RMN 

(CDCl3, 75 MHz) δ 168.3, 162.0, 128.8, 126.1, 114.4, 71.4, 68.8, 66.6, 40.1, 31.9, 

29.7, 29.6, 29.3, 26.2, 22.7, 14.1; FTIR (neto) 757, 802, 845, 885, 1024, 1110, 

1180, 1256, 1336, 1372, 1465, 1505, 1538, 1574, 1630, 2855, 2923, 3331 cm-1. 

HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para C64H112N2O8 [M+1]+ 1037.84168; 

encontrada, 1037.84915. 

Bis(4-(3-((S)-3,7-dimetiloctiloxi)-2-(((S)-3,7-dimetiloctiloxi)metil)propoxi)-N-

etilenbenzamida) ((S)-64) 

 

Rendimiento: 71%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz) δ 7.78 (4H, Hc, d, J =8.8 Hz), 

7.18 (2H, Hb, s), 6.94 (4H, Hd, d, J =8.8 Hz), 4.07 (4H, He, d, J =5.8 Hz), 3.68 

(4H, Ha, br), 3.54 (8H, Hg, d, J =6.0 Hz), 3.45 (8H, Hh, t, J =6.0 Hz), 2.37 (2H, Hf, 

m), 1.66-1.44 (12H, Hi+j, br), 1.42-1.03 (28H, Hl-o, br), 0.86 (36H, Hk+p, d, J =6.6 



Parte experimental    

144 

 

Hz); 13C RMN (CDCl3, 75 MHz) δ 168.5, 162.0, 129.0, 126.2, 114.4, 69.8, 69.0, 

66.6, 41.1, 40.2, 39.4, 37.5, 36.8, 30.1, 28.1, 24.8, 22.8, 22.7, 19.8. FTIR (neto) 

656, 766, 845, 1030, 1111, 1180, 1252, 1300, 1373, 1464, 1503, 1545, 1610, 

1637, 2865, 2925, 2953, 3331 cm-1. HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para 

C64H112N2O8 [M+1]+ 1037.84168; encontrada, 1037.84915. 

 

Moléculas con diferente balance de interacciones supramoleculares 

3,4,5-Tris((S)-3,7-dimetiloctiloxi)-N-(2-hidroxietil)benzamida ((S)-80) 

 

Se añaden 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (0.11 g, 0.60 mmol) y 4-

dimetilaminopiridina (0.07 g, 0.60 mmol) a una disolución previamente preparada 

del ácido (3,4,5-tris((S)-3,7-dimetiloctiloxi) benzoico (0.30 g, 0.54 mmol)82 en 

diclorometano anhidro (7 mL) a 0ºC y bajo atmósfera de argón. La mezcla de 

reacción se agita a 0ºC durante 15 minutos. Después, se añade gota a gota 2-

aminoetanol (0.04 g, 0.60 mmol) y se agita a temperatura ambiente toda la noche. 

El crudo de reacción se lava con HCl 1M, NaHCO3 1M y agua, y se seca sobre 

MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se 

purifica por columna cromatográfica (gel de sílice, hexano:acetato de etilo 4:1) 

obteniéndose (S)-80 como un sólido blanco. Rendimiento: 50%. 1H RMN (CDCl3, 

300 MHz)  6.98 (2H, He, s), 6.66 (1H, Hd, br), 4.02 (6H, Hf, m), 3.81 (2H, Hb, t, J 

=4.3 Hz), 3.59 (2H, Hc, q, J =4.3 Hz), 2.68 (1H, Ha, br), 1.83 (3H, Hh, m), 1.67 

(3H, Hm, m), 1.52 (6H, Hg, m), 1.38-1.08 (18H, Hj-l, br), 0.92 (6H, Hi, d, J =6.4 

Hz), 0.91 (3H, Hi´, d, J =6.4 Hz), 0.86 (18H, Hn, d, J =6.5 Hz); 13C RMN (75 

MHz, CDCl3) δ 168.8, 153.2, 141.4, 129.1, 105.8, 71.9, 67.8, 62.6, 43.2, 39.5, 

39.4, 37.6, 37.5, 37.4 36.5, 30.0, 29.8, 28.1, 25.8, 25.6, 24.8, 22.8, 22.7, 19.7. 

FTIR (neto) 668, 770, 848, 994, 1056, 1117, 1236, 1382, 1426, 1465, 1499, 1543, 

1580, 1631, 2871, 2925, 2956, 3289cm-1. 

 



Parte experimental 

145 

 

Síntesis de los benzoésteres 73 y (S)-74, y benzamidas 75 y (S)-76. 

Procedimiento general 

A una disolución previamente preparada de ácido tereftálico (1 eq) en 

diclorometano anhidro (5 mL/mmol de ácido tereftálico) a 0ºC y bajo atmósfera de 

argón, se añaden 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (2.2 eq) y 4-

dimetilaminopiridina (2.2 eq). La mezcla de reacción se agita a 0ºC durante 15 

minutos. Después, se añade gota a gota el correspondiente alcohol (79100 o (S)-80) 

o la correspondiente amina (59 o (S)-60) (2.2 eq) y se agita a temperatura 

ambiente toda la noche. El crudo de reacción se lava con HCl 1M, NaHCO3 1M y 

agua, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El disolvente se elimina a presión reducida 

y el residuo se purifica por columna cromatográfica (gel de sílice, hexano:acetato 

de etilo 7:3 para 73 y (S)-74, cloroformo:metanol 95:5 para 75 y (S)-76) 

obteniéndose los correspondientes compuestos 73, (S)-74, 75 y (S)-76 como 

sólidos blancos. 

Bis(2-(3,4,5-tris(dodeciloxi)benzamido)etil) tereftalato (73) 

 

Rendimiento: 82%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  8.11 (4H, Ha, s), 6.95 (4H, He, 

s), 6.50 (2H, Hd, t, J =5.4 Hz), 4.59 (4H, Hb, t, J =5.3 Hz), 3.98 (12H, Hf, m), 3.85 

(4H, Hc, c, J =5.3 Hz), 1.76 (12H, Hg, m), 1.46 (12H, Hh, m), 1.26 (96H, Hi-p, br), 

0.87 (18H, Hq, t, J =6.5 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  167.8, 166.3, 153.3, 

141.4, 133.9, 129.9, 129.2, 105.8, 73.7, 69.5, 40.7, 32.1, 30.5, 30.0, 29.9, 29.8, 

29.7, 29.6, 29.5, 29.4, 26.2, 22.8, 14.3; FTIR (neto) 554, 582, 625, 725, 1028, 

1120, 1235, 1345, 1384, 1427, 1464, 1500, 1544, 1581, 1639, 1728, 2852, 2921, 

3273cm-1. HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para C98H169N2NaO12 [M+H+Na]+, 

1589.25732; encontrada, 1589.25357. 

 



Parte experimental    

146 

 

Bis(2-(3,4,5-tris((S)-3,7-dimetiloctiloxi)benzamido)etil) tereftalato ((S)-74) 

 

Rendimiento: 50%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  8.11 (4H, Ha, s), 6.97 (4H, He, 

s), 6.50 (2H, Hd, t, J =5.3 Hz), 4.58 (4H, Hb, t, J =5.3 Hz), 4.02 (12H, Hf, m), 3.85 

(4H, Hc, c, J =5.3 Hz), 1.86 (6H, Hh, m), 1.67 (6H, Hm, m), 1.51 (12H, Hg, m), 

1.38-1.08 (36H, Hj-k, br), 0.93 (12H, Hi, d, J =6.3 Hz), 0.91 (6H, Hi´, d, J=6.3 Hz), 

0.86 (36H, Hn, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  167.8, 166.2, 153.3, 

141.4, 133.9, 129. 9, 129.1, 105.7, 71.9, 67.6, 64.4, 39.9, 39.5, 37.6, 37.5, 37.4, 

36.5, 30.0, 29.9, 28.3, 25.8, 25.6, 24.9, 22.8, 22.7, 19.7; FTIR (neto) 728, 769, 

848, 994,1027, 1118, 1239, 1268, 1340, 1384, 1427, 1465, 1498, 1542, 1580, 

1634, 1726, 2870, 2926, 2956, 3287cm-1. HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para 

C86H144N2NaO12 [M+Na]+, 1420.06170; encontrada, 1420.06426. 

N1,N4-bis(2-(3,4,5-trideciloxibenzamido)etil)tereftalamida (75) 

 

Rendimiento: 58%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.77 (4H, Ha, s), 7.65 (2H, Hb, 

br) 7.28 (2H, He, br), 7.00 (4H, Hf, s), 3.95 (12H, Hg, m), 3.67 (8H, Hc+d, br), 1.74 

(12H, Hh, m), 1.43 (12H, Hi, m), 1.25 (96H, Hj-q, br), 0.87 (18H, Hr, t, J =6.8 Hz) 

;13C RMN (CDCl3, 75MHz)  169.0, 167.8, 153.3, 141.6, 136.9, 128. 7, 127.5, 

105.9, 73.7, 69.5, 41.5, 41.0, 32.1, 30.5, 29.8, 29.5, 26.3, 22.8, 14. 2; FTIR (neto) 

712, 792, 821, 1168, 1232, 1286, 1345, 1386, 1427, 1468, 1546, 1581, 1633, 



Parte experimental 

147 

 

2853, 2922, 3274 cm-1. HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para C98H170N4O10 [M]+, 

1563.38165; encontrada, 1563.38256. 

N1,N4-bis(2-(3,4,5-tri-((S)-3’,7’-dimetiloctil)oxibenzamido)etil)tereftalamida 

((S)-76) 

 

Rendimiento: 42%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  7.74 (6H, Ha+b, br), 7.44 (2H, 

He, br) 7.04 (4H, Hf, s), 3.98 (12H, Hg, m), 3.66 (8H, Hc+d, br), 1.82 (6H, Hi, m), 

1.67 (6H, Hn, br), 1.50 (12H, Hh, m), 1.38-1.04 (36H, Hk-m, br), 0.90 (6H, Hj´, d, J 

=6.5 Hz), 0.89 (12H, Hj, d, J =6.5 Hz), 0.85 (12H, Ho´, d, J =6.6 Hz), 0.84 (24H, 

Ho, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz)  168.8, 168.0, 153.2, 141.3, 136.8, 

128. 8, 127.5, 105.7, 71.9, 67.6, 41.1, 41.0, 39.5, 39.4, 37.7, 37.5, 36.5, 29.9, 29.8, 

28.1, 24.9, 22.8, 22.7, 19.7, 19.6; FTIR (neto) 704, 859, 1118, 1232, 1296, 1342, 

1380, 1431, 1466, 1498, 1543, 1581, 1635, 2925, 2953, 3288 cm-1. HRMS (ESI-

FT) m/z: calculada para C86H146N4NaO10 [M+Na]+, 1418.09312; encontrada, 

1419.09799. 

Síntesis de las naftalendiimidas 77 y (S)-78. Procedimiento general 

Se disuelven la correspondiente amina (59 o (S)-60) (2.2 eq) y dianhídrido 1,4,5,8-

naftalentetracarboxilico (1 eq) en DMF anhidra (10 mL/mmol dianhídrido) bajo 

atmósfera de argón. La mezcla de reacción se agita a reflujo durante toda la noche. 

Se filtra el sólido a vacío lavándolo con metanol, y se seca obteniéndose las 

correspondientes naftalendiimidas 77 y (S)-78 como sólidos amarillos. 

 

 

 

 



Parte experimental    

148 

 

N1,N4-bis(2-(3,4,5-trideciloxibenzamido)etil)naftalendiimida (77) 

 

Rendimiento: 27%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  8.69 (4H, Ha, s), 6.87 (4H, He, 

s), 6.79 (2H, Hd, t, J =4.7 Hz), 4.51 (4H, Hb, br), 3.95 (12H, Hf, m), 3.85 (4H, Hc, 

br), 1.79 (8H, Hg, m), 1.71 (4H, Hg´, m), 1.45 (12H, Hh, br), 1.25 (96H, Hi-p, br), 

0.87 (6H, Hq´, t, J =7.1 Hz), 0.86 (12H, Hq, t, J =6.8 Hz); 13C RMN (CDCl3, 

75MHz)  167.7, 163.6, 153.1, 141.2, 131.2, 129. 1, 127.0, 126.7, 105.6, 73.6, 

69.4, 40.4, 39.9, 32.1, 30.5, 29.9, 29.8, 29.7, 29.6, 29.5, 29.4, 26.3, 22.8, 14.2; 

FTIR (neto) 759, 1116, 1188, 1242, 1339, 1461, 1542, 1584, 1667, 1707, 2855, 

2924, 3421 cm-1. HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para C104H169N4O12 [M+H]+, 

1665.26587; encontrada, 1665.25900. 

N1,N4-bis(2-(3,4,5-tri-((S)-3’,7’-dimetiloctil)oxibenzamido)etil)naftalendiimida 

((S)-78) 

 

Rendimiento: 43%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz)  8.72 (4H, Ha, s), 6.92 (4H, He, 

s), 6.74 (2H, Hd, br), 4.53 (4H, Hb, br), 4.01 (12H, Hf, m), 3.87 (4H, Hc, br), 1.84 

(6H, Hh, m), 1.69 (6H, Hm, br), 1.52 (12H, Hg, m), 1.42-1.07 (36H, Hj-l, br), 0.95 

(12H, Hi, d, J =6.5 Hz), 0.91 (6H, Hi´, d, J =6.5 Hz), 0.86 (36H, Hn, d, J =6.6 Hz); 
13C RMN (CDCl3, 75MHz)  167.7, 163.6, 153.2, 141.1, 131.2, 129. 1, 127.0, 

126.7, 105.5, 71.8, 67.6, 40.4, 39.5, 39.4, 37.6, 37.5, 37.4, 36.5, 30.0, 29.8, 28.1, 

24.9, 24.8, 22.8, 22.7, 19.7; FTIR (neto) 766, 863, 1113, 1190, 1242, 1339, 1376, 

1430, 1462, 1496, 1543, 1582, 1668, 1706, 2868, 2926, 2955, 3339 cm-1. HRMS 



Parte experimental 

149 

 

(ESI-FT) m/z: calculada para C92H144N4O12 [M]+, 1497.07808; encontrada, 

1497.07955. 

 

Moléculas derivadas de oligo-p-fenileno: atropoisomería molecular 

N1,N4-bis(2-(3,4,5-tri-((S)-3’,7’-dimetiloctil)oxibenzamido)etil)bifenil-4,4´-

diamida ((S)-81) 

 

A una disolución previamente preparada de ácido bifenil-4,4'-dicarboxilico (0.04 

g, 0.18 mmol) en diclorometano anhidro (2 mL) a 0ºC y bajo atmósfera de argón, 

se añaden 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (0.08 g, 0.39 mmol) y 4-

dimetilaminopiridina (0.05 g, 0.39 mmol). La mezcla de reacción se agita a 0ºC 

durante 15 minutos. Después, se añade gota a gota la amina (S)-60 (0.25 g, 0.39 

mmol) y se agita a temperatura ambiente toda la noche. El crudo de reacción se 

lava con HCl 1M, NaHCO3 1M y agua, se seca sobre MgSO4 y se filtra. El 

disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se purifica por columna 

cromatográfica (gel de sílice, cloroformo:metanol 8:2) obteniéndose el compuesto 

(S)-81 como un sólido blanco. Rendimiento: 43%.1H RMN (CDCl3, 300 MHz, 

318 K)  7.85 (4H, Hb, d, J =8.3 Hz), 7.60 (2H, Hc, br), 7.53 (6H, Ha+f, d, J =8.4 

Hz), 7.09 (4H, Hg, s), 4.00 (12H, Hh, m), 3.71 (8H, Hd+e, br), 1.82 (6H, Hj, m), 

1.66 (6H, Ho, br), 1.51 (12H, Hi, m), 1.37-1.05 (36H, Hl-n, br), 0.90 (6H, Hk´, d, J 

=6.5 Hz), 0.89 (12H, Hk, d, J =6.5 Hz), 0.85 (12H, Hp´, d, J =6.6 Hz), 0.84 (24H, 

Hp, d, J =6.6 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz, 318 K)  168.8, 168.4, 153.2, 143.1, 

141.2, 133.4, 128. 8, 127.9, 127.3, 105.6, 71.8, 67.6, 41.1, 39.5, 39.4, 37.6, 37.5, 

36.5, 29.9, 29.8, 28.1, 24.9, 22.8, 22.7, 19.6; FTIR (neto) 621, 671, 730, 758, 802, 

844, 964, 1003,  1117, 1231, 1307, 1339, 1380, 1428, 1465, 1497, 1541, 1580, 

1634, 1719, 2870, 2926, 2955, 3285 cm-1. HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para 

C92H149N4O10 [M-H]+, 1470.12737; encontrada, 1470.12705. 



Parte experimental    

150 

 

Síntesis de los oligo-p-fenilenos (S)-82 y (S)-83. Procedimiento general 

Se disuelve la yodobenzamida (S)-62 (2.2 eq) en THF/agua 1:1 (18 mL/mmol 

compuesto organoborado). Sobre esta disolución se añaden el correspondiente 

compuesto organoborado (ácido bis(pinacol) éster 1,4-bencenodiborónico o ácido 

bis(pinacol) éster 4,4´-bifenildiborónico) (1 eq), cloruro de 

bis(trifenilfosfina)paladio (II) (0.04 eq) y NaHCO3  (42 eq) bajo atmósfera de 

argón. La mezcla de reacción se agita a reflujo toda la noche. El THF se evapora a 

presión reducida y el precipitado se filtra a vacío, se redisuelve en THF y se filtra 

sobre celita. El disolvente se elimina a presión reducida y el residuo se lava con 

CHCl3/acetona 1:1 obteniéndose los correspondientes oligo-p-fenilenos (S)-82 y 

(S)-83 como sólidos blancos. 

N4,N4''-bis(2-(3,4,5-tri-((S)-3’,7’-dimetiloctil)oxibenzamido)etil)-[1,1':4',1''-

terfenil]-4,4''-dicarboxamida ((S)-82) 

 

Rendimiento: 70%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz, 318 K)  7.88 (4H, Hc, d, J =8.3 

Hz), 7.65 (4H, Ha, s), 7.64 (4H, Hb, d, J =8.3 Hz), 7.33 (2H, Hd, br), 7.05 (6H, 

Hg+h, br), 4.03 (12H, Hi, m), 3.73 (8H, He+f, br), 1.83 (6H, Hk, m), 1.73-1.44 (18H, 

Hj+p, br), 1.58-1.05 (36H, Hm-o, br), 0.92 (12H, Hl, d, J =6.4 Hz), 0.91 (6H, Hl´, d, J 

=6.4 Hz), 0.85 (12H, Hq´, d, J =6.6 Hz), 0.84 (24H, Hq, d, J =6.6 Hz); 13C RMN 

(CDCl3, 75MHz, 318 K)  168.8, 168.6, 153.2, 143.5, 141.2, 139.5, 133.0, 128.9, 

127.9, 127.7, 127.1, 105.8, 71.8, 67.6, 41.2, 41.0, 39.5, 39.4, 37.6, 37.5, 37.5, 

36.5, 30.0, 29.8, 28.1, 24.9, 24.8, 22.8, 22.7, 19.7, 19.6; FTIR (neto) 700, 728, 

763, 830, 1117, 1230, 1340, 1376, 1428, 1464, 1497, 1542, 1580, 1634, 1736, 

2860, 2925, 2955 cm-1. HRMS (ESI-FT) m/z: calculada para C98H153N4O10 [M-

H]+, 1546.15867; encontrada, 1546.15762. 

 



Parte experimental 

151 

 

N4,N4''-bis(2-(3,4,5-tri-((S)-3’,7’-dimetiloctil)oxibenzamido)etil)-[1,1':4',1''-

quaterfenil]-4,4''-dicarboxamida ((S)-83) 

 

Rendimiento: 82%. 1H RMN (CDCl3, 300 MHz, 318 K)  7.92 (2H, He, br), 7.70 

(6H, Hd+h, d, J = 7.8 Hz), 7.44 (12H, Ha-c, m), 7.15 (4H, Hi, s), 3.97 (12H, Hj, m), 

3.72 (8H, Hf+g, br), 1.78 (6H, Hl, br), 1.65 (6H, Hq, br), 1.49 (12H, Hk, m), 1.36-

1.05 (36H, Hn-p, br), 0.89 (18H, Hm, m), 0.85 (24H, Hr, d, J =4.0 Hz), 0.83 (12H, 

Hr´, d, J =4.0 Hz); 13C RMN (CDCl3, 75MHz, 318 K)  168.8, 168.4, 153.2, 143.1, 

141.2, 139.8, 138.9, 133.4, 129.1, 128.8, 127.9, 127.3, 105.6, 71.8, 67.6, 41.1, 

39.5, 39.4, 37.6, 37.5, 36.5, 29.9, 29.8, 28.1, 24.9, 22.8, 22.7, 19.6; FTIR (neto) 

485, 672, 766, 818, 863, 1116, 1231, 1338, 1489, 1544, 1580, 1635, 2949, 3297 

cm-1. HRMS (MALDI-TOF) m/z: calculada para C104H159N4O10 [M+H]+, 

1624.2056; encontrada, 1624.1799. 





 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. CONCLUSIONES 

 

 

 





Conclusiones 

155 

 

Los resultados obtenidos en esta Memoria pueden resumirse en las siguientes 

conclusiones: 

Se ha llevado a cabo la síntesis de un grupo de moléculas orgánicas capaces de 

autoensamblar en disolución gracias a la participación de diversas interacciones no 

covalentes como las interacciones π-π, los enlaces de hidrógeno o las interacciones 

de van der Waals. A partir de esta habilidad, se ha determinado el mecanismo de 

polimerización supramolecular seguido por estos compuestos. Adicionalmente, la 

presencia de elementos quirales en estas moléculas ha posibilitado el estudio de la 

influencia de dichos elementos en el mecanismo del proceso de agregación y, 

principalmente, en la transmisión de la quiralidad desde el nivel molecular al 

supramolecular atendiendo a diferentes factores estructurales. Además, la 

formación de polímeros supramoleculares unidimensionales ha permitido el 

estudio del proceso de gelificación de algunos de los sistemas recogidos en esta 

Memoria y, particularmente, en uno de los casos, su posible aplicación en la 

cristalización de fármacos. 

De forma concreta, se detallan las ideas más importantes extraídas a partir de los 

resultados obtenidos para cada una de las series de compuestos. 

Moléculas radiales 

La presencia de información quiral en cadenas laterales de distinta naturaleza, 

parafínicas o polares, en estructuras de tipo OPE rectangular condiciona la 

interdigitación entre dichas cadenas al originarse el autoensamblaje. De este modo, 

el autoensamblaje en los anfífilos (S)-21 y (S)-22 evoluciona según las mismas 

interacciones supramoleculares en un medio polar, pero la interdigitación entre las 

cadenas apolares de ambos compuestos provoca la formación de distintos objetos 

supramoleculares. En (S)-22 esta interdigitación comprende cadenas alifáticas 

quirales lo que provoca la propagación quiral en el objeto supramolecular 

generando hélices, mientras que en (S)-21, la ausencia de quiralidad en estas 

cadenas origina cintas planas.  

La configuración absoluta del centro estereogénico y la posición de éste dentro de 

la estructura determinan el mecanismo de polimerización y la quiralidad 

supramolecular de los objetos formados por ciertos OPEs radiales. Los efectos 

estéricos provocados por los grupos metilo de las posiciones 3 y 7 de las cadenas 

de 3,7-dimetiloctiloxilo en los compuestos (S)- y (R)-44, impiden la 

interdigitación eficaz entre los compuestos haciendo necesario un cambio 



Conclusiones 

156 

 

conformacional en estas unidades para facilitar la formación del núcleo mediante 

interacciones - e interacciones de van der Waals. Superado ese paso, la 

elongación resulta más favorable lo que conduce a un mecanismo cooperativo. Por 

el contrario, la polimerización supramolecular del compuesto (S)-45 transcurre a 

través de un mecanismo isodésmico. Además, la formación de hélices con 

helicidad contraria en (S)- y (R)-44 se explica a partir de la quiralidad opuesta de 

ambos compuestos. Por otro lado, la obtención de hélices con la misma helicidad 

para (R)-44, y (S)-45 a pesar de que la configuración absoluta de sus centros 

estereogénicos es opuesta, viene determinada por la disposición espacial de los 

grupos metilo de dichos centros, siendo más parecida en éstos que en (S)-44 y (S)-

45. Por último, la ausencia de centros estereogénicos en el OPE 43 hace que se 

comporte como una mezcla racémica generando hilos que muestran ambos tipos 

de helicidad.  

El mecanismo de polimerización supramolecular en ciertos sistemas puede verse 

influido por la polaridad del disolvente utilizado. Este es el caso de las OPE-TAs y 

BTAs presentadas en esta Memoria. Así, en la OPE-TA (S)-52, el mecanismo 

seguido en MCH y tolueno es cooperativo. Sin embargo en disolventes de mayor 

polaridad como el cloroformo, el mecanismo de las OPE-TAs 51 y 55, y de las 

BTAs 53 y 56, es isodésmico. Además, las diferencias estructurales también 

ejercen un papel importante en la estabilidad del agregado formado, siendo más 

estable el compuesto con mayor número de grupos amida ya que genera mayor 

número de enlaces de hidrógeno. Los estudios de gelificación en estos sistemas 

permiten extraer una conclusión relevante: los compuestos de esta serie son 

capaces de gelificar en los disolventes en los que el mecanismo de polimerización 

supramolecular es cooperativo, mientras que no lo hacen en disolventes de mayor 

polaridad en los que el mecanismo seguido es isodésmico. La presencia de centros 

estereogénicos en este tipo de moléculas, en general disminuye la capacidad de 

gelificación de los mismos debido a la interdigitación menos eficaz entre sus 

cadenas laterales. Además, los estudios de amplificación de quiralidad llevados a 

cabo entre las OPE-TAs 51 y (S)-52 en MCH y tolueno muestran que la mayor 

polaridad de este último disolvente debilita el objeto supramolecular en formación, 

haciendo necesaria una mayor cantidad de sargento quiral para la obtención del 

coagregado correspondiente orientado en un solo sentido. 

 

 



Conclusiones 

157 

 

Moléculas lineales 

En esta sección, la utilización de compuestos sin sistema aromático central y con 

solo dos grupos amida 63 y (S)-64 debilita la agregación supramolecular de éstos 

originando objetos supramoleculares en disolución con una constante de 

asociación baja y una respuesta dicroica prácticamente nula. Sin embargo, 

fenómenos de amplificación de quiralidad sobre superficies posibilitan observar 

cambios en la morfología desde láminas planas formadas por el compuesto aquiral 

63, hasta cintas retorcidas en el coagregado formado por el compuesto aquiral 63 y 

el quiral (S)-64. Este resultado pone de manifiesto un fenómeno de transmisión de 

quiralidad molecular desde (S)-64 hasta el coagregado de 63/(S)-64. 

La inclusión de esqueletos aromáticos centrales de diferente naturaleza unidos 

mediante distintos grupos funcionales al resto de la molécula, facilitan el estudio 

de la influencia del diferente balance de interacciones supramoleculares en el 

ensamblaje supramolecular. La primera conclusión se deduce de la ausencia de 

señal dicroica en el benzoéster quiral (S)-74. Este dato pone de relieve la 

importancia de la presencia de dos enlaces de hidrógenos adicionales en la 

benzamida quiral (S)-76 (compuesto que sí exhibe señal dicroica en las mismas 

condiciones) respecto de (S)-74, en el autoensamblaje de estos compuestos. Los 

parámetros termodinámicos obtenidos para el autoensamblaje supramolecular 

cooperativo de la benzamida quiral (S)-76 y de la naftalendiimida quiral (S)-78, 

indican que la sustitución de dos grupos amida por una mayor superficie π no 

repercute en gran medida en los parámetros termodinámicos ni en el grado de 

cooperatividad, aunque cambia sensiblemente la estabilidad del agregado. Según 

las Te obtenidas, los agregados de (S)-76 son más estables que los de (S)-78.  

Por otro lado, los experimentos de “sargentos y soldados” entre las benzamidas 

75/(S)-76 y las NDIs 77/(S)-78 muestran que la cantidad de “sargento” necesaria 

para la obtención de la señal dicroica máxima es distinta en ambos sistemas, lo que 

pone de manifiesto una agregación supramolecular diferente. Los experimentos 

NOE correspondientes permiten elucidar esta ordenación supramolecular. En el 

caso de 75, las moléculas se disponen una encima de la otra con una cierta 

rotación e interaccionando principalmente a través de enlaces de hidrógeno. Sin 

embargo, el compuesto 77 agrega en una disposición cabeza-cola por medio de 

enlaces de hidrógeno e interacciones π-π.  

La formación de geles a partir de estos compuestos, permite el estudio de la 

influencia de la quiralidad en el gel como medio para el crecimiento cristalino. Los 



Conclusiones 

158 

 

resultados más interesantes se obtienen en la comparación de los cristales de CBZ 

obtenidos en tolueno y dentro del gel en tolueno de 75, de (S)-76 y de la mezcla 

9/1 de 75/(S)-76. Los cristales obtenidos en tolueno y en gel de 75 corresponden al 

polimorfo III. Sin embargo, la distinta morfología del gel de (S)-76 determina el 

crecimiento cristalino, generándose los polimorfos II y III. La cristalización dentro 

del gel formado por la mezcla 9/1 de 75/(S)-76 conduce a los mismos polimorfos 

que en el gel de (S)-76, lo que indica que la morfología del gel formado por la 

mezcla de organogeladores conduce a los mismos resultados que los obtenidos en 

el gel del compuesto quiral solo. Esto posibilita la obtención de las mismas 

estructuras cristalinas con la utilización de menor cantidad de componente quiral, 

el cual suele requerir mayor esfuerzo sintético.  

La participación de un elemento de quiralidad adicional como es la atropoisomería 

molecular en los compuestos lineales 75 y (S)-76 influye en el ensamblaje 

supramolecular de este tipo de compuestos. La mayor conjugación en los 

esqueletos con mayor número de unidades de benceno (S)-82 y (S)-83 restringe la 

flexibilidad de la estructura de oligofenilo. Por el contrario, el impedimento 

estérico entre los protones en posición orto de los anillos de fenilo adyacentes en 

el bifenilo del compuesto (S)-81, predomina sobre la coplanaridad inducida por la 

conjugación π y resulta en una conformación no planar de los dos anillos 

aromáticos internos. Como consecuencia, es posible la existencia de dos 

atropoisómeros P y M. Las condiciones experimentales (concentración, 

temperatura y tiempo) determinan la participación de los distintos elementos de 

quiralidad, centros estereogénicos y atropoisomería, en la polimerización 

supramolecular de (S)-81 según los estudios de VCD. Así, en condiciones 

cinéticas la helicidad P del agregado viene dirigida por la atropoisomería a través 

del diastereoisómero P,S, mientras que en condiciones termodinámicas la 

atropoisomería de (S)-81 se ve cancelada y son los centros esterogénicos 

periféricos S los que dirigen el autoensamblaje supramolecular hacia hélices M. 

Por lo tanto, las condiciones experimentales desplazan el equilibrio produciendo la 

inversión de helicidad supramolecular en función de la participación de las 

distintas herramientas de quiralidad molecular.  

La conclusión final implica que pequeñas diferencias estructurales que determinan 

la participación de diferente número de interacciones no covalentes o la eficacia de 

éstas, y/o de distintos elementos de quiralidad molecular, ejercen una enorme 

influencia tanto en el transcurso del proceso de polimerización supramolecular 



Conclusiones 

159 

 

(mecanismo) como en el resultado de dicho proceso (helicidad supramolecular), 

repercutiendo, finalmente, en su uso como material final (gel). 





  

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. SUMMARY 

 

 





Summary 

163 

  

Introduction 

The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) defines a 

polymer molecule or macromolecule as “A molecule of high relative molecular 

mass, derived, actually or conceptually, from molecules of low relative molecular 

mass”.1 Nowadays, the versatility of organic synthesis to prepare practically any 

monomer and the corresponding polymer as well as the detailed knowledge of a 

number of polymerization processes yield a huge repertoire of polymers with 

different physical and chemical properties. 

Supramolecular polymers are those polymers constituted by repetitive units of low 

relative molecular mass linked together by non-covalent forces,2,3 and 

Supramolecular Chemistry is the field of science that studies them. A direct 

consequence of the reversibility exhibited by non-covalent forces is the dynamic 

character of the supramolecular polymerization process. A remarkable advantage 

of supramolecular polymers in comparison to conventional covalent polymers is 

that the dynamic nature of the former allows combining good properties (optical, 

mechanical, electrical, etc) with low viscosity melts that facilitates the handling of 

these materials.4,5 The extension of the formation of supramolecular polymers (that 

is, the degree of polymerization) and, hence, the length of the polymeric chains, 

strongly depends on the concentration of monomer and temperature. The 

properties exhibited by supramolecular polymers can be directly related to the 

mechanism governing its dynamic growth.7 Therefore, a detailed understanding of 

the self-assembly process is required to optimize its ability to exert different 

functions. 

A specific and interesting kind of supramolecular polymers are those capable to 

form supramolecular gels which are constituted by an interconnected three-

dimensional network spanning the entire sample and able to inmobilize the 

solvent. The solid-like properties featured by supramolecular gels, despite they are 

mainly constituted by a liquid component, and the systematic variation of the 

gelator structure are prompting the application of these organized structures in an 

ample repertoire of applications like drug delivery systems, biomaterials, 

electronic devices, self-healing materials and templates for nanostructures.11,12,14,15 

Additionally, the function of many biomolecules depends on the morphology of 

the supramolecular assembly that, in turn, is governed by the chirality of its 

components. This fact demonstrates a direct relationship between chemical 

structure and supramolecular chirality. An example of supramolecular chirality is 



Summary 

164 

 

the helical chirality which is usually originated in supramolecular processes 

involving molecules with stereogenic centres. There are two types of helical 

chirality, M-type or left handed helices, and P-type or right handed helices. The 

control of helicity in supramolecular assemblies is a very important topic due to its 

implication in the transference of chirality in biomolecules. Therefore, the 

incorporation of stereogenic centres in the monomeric subunits constitutive of the 

supramolecular polymer is a powerful tool to study the mechanism in which the 

chiral information is transferred from the molecular to the supramolecular level.28 

This approach is a very important strategy to investigate the origin of 

homochirality in Nature.  

 

Aim and outline 

The general aim of this Thesis is based on the detailed investigation of the self-

assembling processes of relative simple organic molecules. This self-assembly 

process, which leads to highly ordered supramolecular polymers, is investigated in 

solution as well as onto surfaces. Aditionally, a more ambitious objective consists 

in the study of the influence of molecular chirality in supramolecular chirality. 

Key factors in this investigation are the differences in the chemical structure that 

govern the transference of chirality from the molecular to the supramolecular 

level. With that idea in mind, the results in this Thesis have been divided in two 

sections depending on the geometry of the molecules described. 

The first part focuses on radial molecules with a rectangular or triangular 

geometry (Figure 1). These molecules possess a π-conjugated aromatic skeleton 

derived from oligo(phenylene ethynylene) (OPE) moieties capable of self-

assemble through π-π interactions. The attachment of stereogenic centres at side 

chains of different nature, paraffinic or polar, the enantiomerism and position of 

the stereogenic centre, and the variable balance of non-covalent interactions, allow 

studying their ability to form supramolecular structures and the influence of the 

chiral elements in the supramolecular polimerization. Another task directly related 

to the supramolecular polimerization includes the investigation of the gelation 

process and the rules controling this phenomenon. 

 

 



Summary 

165 

  

 

Figure 1. Chemical structure of the rectangular and triangular OPEs, and the OPE-TAs and BTAs 

used in the Thesis. 

In the second section, linear molecules are studied (Figure 2). These compounds, 

being structurally similar, differ in the number and class of non-covalent 

interactions that favour their self-assembly into organized structures. The absence 

of a central aromatic unit or the presence of a variety of aromatic cores joined to 

the rest of the structure by different functional groups, enable the comparison of 

the corresponding self-assembly process and amplification of chirality phenomena. 

Moreover, the incorporation of an additional chiral element and the change of the 

experimental conditions involved, provide significant information about the 

implication of the chiral tools in the supramolecular aggregate obtained. 



Summary 

166 

 

 

Figure 2. Chemical structure of the bis(benzamides), benzoesters, benzamides and naftalendiimides,  

and oligo-p-fenilenes used in the Thesis. 

Results and conclusions 

Radial molecules 

The presence of stereogenic centres at side chains of different nature, paraffinic or 

polar, in rectangular OPE structures impedes their efficient interdigitation. Thus, 

the self-assembly of rectangular OPEs (S)-21 and (S)-22 evolves by the operation 

of identical non-covalent interactions to different supramolecular objects in polar 

media (Figure 3). In (S)-21 this interdigitation includes chiral aliphatic chains that 

leads to helical supramolecular structures. However, the lack of sterogenic centres 

in the corresponding aliphatic chains of (S)-22 originates achiral ribbons. 



Summary 

167 

  

 

Figure 3. Chemical structure (left), squematic illustration of the self-assembly (middle) and TEM 

images (right) of rectangular OPEs (S)-21 and (S)-22 (~10-4 M, H2O, 25ºC) onto carbon-coated 

copper grids. 

The enantiomerism of the stereogenic centres and its position whitin the chemical 

structure conditions the supramolecular polimerization mechanism and the 

chirality of the supramolecular objects obtained. Concentration-dependent UV-vis 

investigations in triangular OPEs demonstrate that the supramolecular 

polymerization mechanism depends upon the chemical nature of the peripheral, 

paraffinic chains. An isodesmic aggregation mechanism applies for the case of 

chiral (S)-45 and achiral 43. Contrary to that, chiral (S)-44 and (R)-44 self-

assemble by following a cooperative nucleation-elongation mechanism (Figure 4). 

The dissimilar aggregation mechanism followed by the studied triangular-shape 

OPEs could be explained by considering the steric demand exerted by the 3,7-

dimethyloctyloxy groups that decorate the periphery of (S)-44 and (S)-45 and 

impedes the efficient interdigitation between the pheripheral side chains. In 



Summary 

168 

 

adition, chiral (S)-44 and (R)-44 self-assemble into supramolecular polymers of 

mirror helicity because of the opposite stereoconfiguration of the stereogenic 

centres, being left-handed for (S)-44 and right-handed for (R)-44 (Figure 4). 

Interestingly, a helical switch is observed for chiral (S)-45 despite it possesses the 

same stereoconfiguration as (S)-44. This result is justified by the similarities in the 

spacial position of the methyl group of (S)-45 respecting to compound (R)-44. 

Moreover, the closer proximity of the chiral centre to the aromatic framework in 

(S)-45 results in a smaller value for the pitch of the P-helix.  

Figure 4. Schematic illustration of the self-assembly of (S)-44 (a), (R)-44 (b) and (S)-45 (c). The 

yellow line depicts the helicity of the aggregates. The ellipsoids indicate the steric hindrance between 

the peripheral substituents or the lack of such steric interaction. 

The polarity of the solvent used in the supramolecular polimerization of related 

systems can determine the mechanism followed by the supramolecular aggregation 

process. This is the case of the triangular OPE-TAs and BTAs with amide groups 

described in this Dissertation (Figure 5). Thus, chiral OPE-TA (S)-52 self-

assembles cooperatively in apolar MCH or toluene as establishes the 

corresponding VT-CD experiments. On the other hand, the ITC experiments 



Summary 

169 

  

completed for OPE-TA 51 and BTA 53 in CHCl3, with higher polarity than MCH, 

indicate that these compounds follow an isodesmic mechanism to aggregate in this 

solvent. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 5. Chemical structure of the OPE-TAs and BTAs described in Radial Molecules section and 

optical images of organogels that were formed from OPE-TAs and BTAs in EtOAc.  

The gelation studies carried out in these OPE-TAs and BTAs demonstrate that the 

studied compounds are able to gelify in solvents in which the supramolecular 

polimerization mechanism is cooperative, but they don´t form gels in solvents in 

which the mechanism is isodesmic (Figure 5). Moreover, the presence of 

stereogenic centres decreases the gelation ability due to the less interdigitation of 

the peripheral side chains (Table 1). Additionally, amplification of chirality 

experiments of OPE-TAs 51 and (S)-52 in MCH and toluene show that the higher 

polarity of toluene weakens the coaggregate formed. Therefore, a larger quantity 



Summary 

170 

 

of chiral “sergeant” is required to originate the supramolecular object oriented in a 

preferred sense. 

Table 1. Gelation behavior of OPE-TAs and BTAs in different solvents. The critical gelation 

concentration [mgmL-1] is given in parentheses.* I: Insoluble, S: Soluble, G: stable gel. 

Solvent 51* (S)-52* 53* (S)-54* 

EtOH I I I I 

CHCl3 S S S S 

EtOAc G (4mg/mL) G (20mg/mL) G (4mg/mL) S 

Toluene G (60mg/mL) S G (10mg/mL) S 

MCH G (80mg/mL) S G (20mg/mL) S 

 

Linear molecules 

In this section, the use of compounds without aromatic central core and only two 

amide groups 63 y (S)-64 results in a very weak supramolecular polimerization in 

solution. However, amplification of chirality experiments carried out on surfaces 

allow observing changes in the morphology of the aggregates obtained (Figure 6). 

Thus, the self-assembly of achiral bis(benzamide) 63 forms microcrystalline 

lamellae due to the synergy of H-bonding, π-π stacking and van der Waals 

interactions. The addition of (S)-64, which acts as chiral sergeant in the 

coassembly of both bis(benzamides), provokes the transcription of the chirality 

embedded in the stereogenic centres at the peripheral chains generating the 

formation of twisted ribbons of high aspect ratio (Figure 6). 

 

 



Summary 

171 

  

 

Figure 6. Chemical structure of bis-benzamides 63 and (S)-64 (top), schematic illustration of the 

self-assembly of 63 into sheets and the coassembly of 63 and (S)-64 into twisted ribbons (middle), 

and SEM images of the aggregates (298 K, 1 x 10-4 M in acetonitrile, glass substrate). 

The participation of aromatic cores of different nature attached to the rest of the 

structure by different functional groups, enable to quantify the influence of the 

different number and/or types of non-covalent forces on the supramolecular 

polymerization of simple linear molecules (Figure 2). The presence of only two H-

bonding units allows the aggregation into fibrillar structures of benzoesters 73 and 

(S)-74. However, the self-assembly of these compounds in solution is so weak that 

it cannot be investigated by CD. Compounds 73, 75, (S)-76, 77 and (S)-78 also 

form fibers that further interact to constitute gels. The elongation and nucleation 

thermodynamic parameters of the cooperative self-assembly of the benzamide (S)-

76 and the naftalendiimide (NDI) (S)-78 determined by temperature-dependent 

CD experiments are very similar. This result means that the substitution of two 

amide groups for a bigger π surface doesn´t change the thermodynamic parameters 

of the supramolecular polymerization process. In contrast, the corresponding SaS 

experiments between the benzamides 75/(S)-76 and the NDIs 77/(S)-78 show that 

an increasing amount of the chiral sergeant with increasing the number of H-bonds 



Summary 

172 

 

functionalities is required to achieve the maximum handedness of the helical 

supramolecular structures. The experimental data extracted from the amplification 

of chirality studies, together with NOE experiments, demonstrate a very different 

organization of the constitutive self-assembling molecules to yield the final helical 

aggregates. In the case of 75, the molecules stacks one on top of the other in a 

head to head array mainly through H-bonding. However, NDI 77 self-assembles in 

a head to tail array through H-bonding and π-π interactions (Figure 7). 

 

Figure 7. Partial 1H NMR spectra (300 MHz, CDCl3, 298 K) (black) and NOE experiments (red) of 

75 (top) and 76 (bottom) irradiating at δ=3.7 and 8.7 ppm for 75 and 77, respectively (298 K, CDCl3, 

20 mM). Curved arrows represent the NOE contacts and a schematic model of the aggregation of 75 
and 76 is depicted. 



Summary 

173 

  

The ability of these compounds to form gels allows investigating the influence of 

the chirality in gels as a crystallization media. The toluene organogels formed have 

been utilized as crystal growth media for common drugs like aspirin, caffeine, 

indomethacin and carbamazepine (CBZ). Surprising results are found for the 

crystallization of the latter in gels formed by benzamides 75 and (S)-76 in toluene. 

When pure toluene or a gel of 75 is used, the CBZ crystals obtained correspond to 

polymorph III. However, when the substance is crystallized inside the gel of chiral 

compound (S)-76, the polymorphs II and III are generated (Figure 8). The 

different morphology of the organogels formed from achiral 75 and chiral (S)-76, 

demonstrated by the corresponding SEM images, could induce changes in the 

crystal growth conditioning the polymorphic outcome of CBZ. Thus, the 

coassembly of 75 and (S)-76 (9/1) leds to a gel with a  morphology similar to gel 

formed by (S)-76 generating the same polymorphs in both cases, II and III (Figure 

8).  

 

 

 

 

 

 

 

Figure 8. Picture of the gels formed by 75, (S)-76, and a mixture 9/1 of 75/(S)-76 and the crystal 

forms of CBZ obtained inside the corresponding gels.  

Finally, the incorporation of an additional chiral element, like the molecular 

atropisomerism, in the chemical structure of linear compound (S)-76 has an 

influence in the self-assembly of this kind of molecules. The increasing number of 

conjugated phenyl groups in (S)-82 and (S)-83 limits the flexibility of the unit of 

oligophenylene (Figure 2 and 10). In contrast, the steric hindrance exerted by the 

ortho protons of adjacent phenyl rings in (S)-81 prevails over the coplanarity 

induced by π-conjugation resulting in a non-planar conformation of the two inner 

aromatic units. As a result, the two atropisomers P and M can exist. The 

experimental conditions (concentration, temperature and time) determine the 

participation of the different chiral elements, stereogenic centres at the side chains 



Summary 

174 

 

or molecular atropisomerism, in the supramolecular polimerization of (S)-81 

(Figure 9).  

 

Figure 9. VCD spectra of (S)-81 (l=0.015 mm) (a) at high and low concentration (same formation 

time and temperature), (b) as formed (t0=0 h) and after 24 h (tf=24 h) at the same concentration and 

temperature. 

Thus, under kinetic conditions, atropisomerism through the P,S diastereomer is 

effective and generates a kinetically controlled situation where P-handed nuclei 

are initially formed that further elongate yielding metastable P-type 

supramolecular polymers (Figure 10). However, under thermodynamic conditions 

the molecular atropisomerism of (S)-81 is cancelled, and only the chiral, 

peripheral S-stereocenters dictate the helicity of the supramolecular aggregates 

corresponding to the thermodynamically controlled M-type helical supramolecular 

polymerization. Supramolecular polymerization of (S)-81 is highly sensitive to the 

initial conditions, which yields either a kinetic or thermodynamic pathway 

producing helical structures of opposite handedness (Figure 10). 



Summary 

175 

  

Figure 10. Schematic illustration of the aggregation pathways of (S)-81, (S)-82 and (S)-83. At low 

concentrations, low temperatures, and short times, the helical organization of (S)-81 is dominated by 

the atropisomerism of the central biphenyl unit, and metastable P-type helices are formed. (S)-82 and 

(S)-83, and also (S)-81 at higher concentrations, higher temperatures, and longer times, self-assemble 

into supramolecular structures of the opposite helicity (M-type). 

 

Concluding remarks 

The studies presented in this Thesis contribute to shed light into the self-assembly 

of simple organic molecules joint together by non-covalent forces like π-π 

interactions, H-bonds and van der Waals interactions. The presence of chiral 

elements in the compounds described in this Dissertation has provided valuable 

information about the influence of molecular chirality in the supramolecular 

polimerization mechanism and in the transference of chirality from the molecular 

to the supramolecular level. Moreover, the formation of one-dimensional 

supramolecular polymers has allowed the investigation of the gelation process of 

some of the reported compounds.  



Summary 

176 

 

As a general conclusion, small chemical differences determine the degree of 

participation of non-covalent forces, and/or of different chirality elements in the 

self-assembly process. This different participation has an enormous influence in 

the course of the supramolecular polimerization (mechanism) and in the result of 

this process (supramolecular helicity) thus affecting the specific use of the final 

material (gel). The studies presented herein about chirality could contribute to 

elucidate the rules used by Nature to control homochirality.17,18,19,25,2



 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. BIBLIOGRAFÍA 

 





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	Tesis Fátima Aparicio Hernández
	PORTADA
	INDICE
	1. INTRODUCCIÓN
	2. ANTECEDENTES
	3. OBJETIVOS
	4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
	5. PARTE EXPERIMENTAL
	6. CONCLUSIONES
	7. SUMMARY
	8. BIBLIOGRAFÍA