La Universidad de Sevilla ha distinguido a 76 doctores por su excelencia académica y científica durante el acto de entrega de los Premios Extraordinarios de Doctorado, correspondientes a los cursos 2021-2022 y 2022-2023. Estos reconocimientos ponen en valor el talento, la dedicación y el compromiso investigador de quienes han sobresalido por la calidad de sus tesis doctorales y por sus valiosas aportaciones al progreso del conocimiento. Entre los premiados está Macarena González Alférez, que realizó su tesis doctoral en el Instituto de Investigaciones Químicas, centro mixto del CSIC y la US, bajo la supervisión de Celia María Maya Díaz y Jesús Campos Manzano. Además, durante el acto también recibieron le distinción Cristina López y Carmen Muñoz, que realizaron su tesis en el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla.
Los resultados defendidos en la Tesis de Macarena González se enmarcan en una de las líneas de investigación desarrolladas por el Grupo de Química Organometálica y de Catálisis Homogénea del Instituto de Investigaciones Químicas (Centro Mixto CSIC-Universidad de Sevilla), que tiene entre sus principales objetivos el estudio de sistemas bimetálicos para la activación de pequeñas moléculas y su uso en aplicaciones catalíticas.
Si bien los enlaces metal-metal han acompañado el desarrollo de la química organometálica desde sus inicios, el diseño de estructuras bimetálicas ha supuesto un progreso intermitente a lo largo de las décadas. Sin embargo, debido al gran interés actual por el desarrollo de sistemas cooperativos para la activación de enlaces y su empleo en catálisis homogénea, el campo de los complejos bimetálicos está disfrutando de un brillante renacimiento. La realidad es que ofrecen características modulables adicionales en comparación con los compuestos monometálicos, incluida la capacidad de modular la polaridad y el orden de los enlaces metal-metal y la capacidad de efectuar la activación de enlaces mediante mecanismos multi-sitios.
En este contexto, se ha centrado principalmente en estructuras heterobimetálicas altamente polarizadas en las que uno de los metales presenta una fuerte basicidad de Lewis y el otro una fuerte acidez de Lewis. Esto se conecta claramente con el área de los pares de Lewis frustrados (FLP) y también se relaciona con muchas metaloenzimas que se basan en sinergismos bimetálicos similares.
El contenido de esta Tesis se ha organizado en cuatro capítulos. El primero contiene un capítulo de introducción general, donde se proporciona una visión general de la química bimetálica y se presta especial atención a los diseños bimetálicos que se comportan como FLP, uno de los principales objetivos originales de esta Tesis. Además, se discuten brevemente otros tipos de química cooperativa alineados con el concepto de cooperación metal-ligando (MLC). El segundo capítulo se centra en el comportamiento básico de Lewis de un compuesto Rh(I) de fórmula [(η5-C5Me5)Rh(PMe3)2], que ha sido tratado con una amplia familia de electrófilos de metales de transición y de grupo principal para diseñar estructuras bimetálicas conocidas como pares de Lewis de solo metal (MOLP). El tercer capítulo explota la basicidad de este compuesto Rh(I) en un intento de construir un par de Lewis frustrado de solo metales de transición (TMOFLP) basado en un par Rh(I)/Au(I). Estos estudios pusieron de manifiesto el carácter no inocente del ligando ciclopentadienilo, un tema que se investiga a fondo en esta Tesis. De hecho, el capítulo 4 se ocupa de la investigación de esta no inocencia para incorporar funciones colgantes de boro en este ligando y en el fragmento de indenilo relacionado. El objetivo aquí era el diseño de ligandos aromáticos bifuncionales para unirse al centro de rodio y acceder así a catalizadores cooperativos de Rh(I)/borano. Nuestros resultados sobre la hidrogenación de olefinas, empleada como referencia, se describen en este último capítulo.
Para optar a la Mención Internacional de Doctorado esta Tesis se ha redactado en inglés, y sólo se incluyen en español las presentes consideraciones generales, así como las conclusiones finales. También, de acuerdo con la normativa vigente para solicitar la mencionada distinción, Macarena González pasó un período de tres meses trabajando bajo la supervisión del Prof. Ulrich Hintermair en la Universidad de Bath, Reino Unido. Investigó sobre la síntesis y la reactividad de complejos de iridio estabilizados mediante ligandos de tipo pinza PNP.