Sintesi e caratterizzazione di nanosistemi catalitici per l'idrolisi di esteri

Il lavoro sperimentale descritto in questa tesi aveva lo scopo di realizzare e studiare di nanosistemi catalitici in grado di promuovere reazioni di tipo idrolitico. In particolare, i sistemi studiati erano basati su nanoparticelle d’oro funzionalizzate e su composti in grado di auto-assemblarsi in micelle. Sia nanoparticelle che micelle sono in grado di riconoscere selettivamente determinate molecole organiche inglobandole nelle pseudofasi idrofobiche formate dal monostrato o dall’aggregato micellare. Anche catalizzatori organici o organometallici possono essere inglobati in queste pseudofasi sia per inclusione non covalente che, nel caso delle nanoparticelle, per funzionalizzazione delle molecole di ricoprimento. La maggiore differenza tra nanoparticelle e micelle sta nella natura non-dinamica delle prime, che consente un controllo più accurato di composizione e concentrazione. Coniugando queste caratteristiche è stato possibile immaginare la realizzazione di nanocatalizzatori selettivi, in cui il monostrato che ricopre la particella o l’aggregato micellare è responsabile della catalisi della reazione. Particolare attenzione è stata dedicata alla catalisi di reazioni di idrolisi di esteri ed allo sviluppo di un sistema nucleofilico ad alta reattività. Per raggiungere tale scopo, sono stati sintetizzati derivati della 4-piridinalsoddima alchilata all’atomo di azoto piridinico con un gruppo metilico, un gruppo esadecilico e un gruppo 6-esiltiolo. Questi derivati si sono dimostrati in grado di agire come α-nucleofili altamente reattivi rispettivamente in acqua, in micelle di CTABr o in monostrati di ricoprimento di nanoparticelle. La reattività di questi sistemi è stata studiata verso substrati modello come il p-nitrofenilacetato e in associazione con complessi di Zn(II) con il legante triazaciclononano.