The importance of a good model : the case of halogen bonding bis-imidazolium anion receptor

In this work the contribution of XB in the binding of dicationic bis-imidazolium receptor in solution was studied. In a recent work by Beer and al., it was proclaimed that the binding enhancement observed for the syn bromoimidazolium derivative was due to the occurrence of XB interactions. But the analysis reported on the paper, were not sufficient to support this hypothesis. So, to prove the existence of a significant contribution of XB in the binding observed, other tests on similar models were necessary. In this work, two model compounds, similar to the Beer’s macrocycle from the structural point of view, were considered: the methyl and ethyl substituted macrocycles. Computational study of these compounds was performed using GaussView to check the stability of the isomers of these molecules and the energetic stability difference between the two isomers. After that, the two macrocycles were synthesized in laboratory starting from the monomers and finally the titration analysis was done on the methyl and ethyl macrocycles.

Il lavoro di questa tesi consiste nello studio dell’affinità di di-imidazolo dicationico in soluzione e dell’importanza del legame alogeno in esso. Il lavoro prende spunto da un recente studio di Beer et al., in cui viene proclamato che il miglioramento del legame osservato per il derivato syn bromo-imidazolo è dovuto alla presenza di interazioni XB. Ma da uno studio più approfondito dello studio si può notare che le analisi, non sono sufficienti a sostenere tale tesi in quanto per dimostrare l'esistenza di un significativo contributo di XB nel legame, altri test su modelli simili erano necessari. In questo lavoro sono stati considerati due composti simili al macrociclo di Beer dal punto di vista strutturale: il macrociclo con metile e con etile Innanzitutto è stato eseguito lo studio computazionale di questi composti usando GaussView per verificare la stabilità degli isomeri di queste molecole e la differenza di stabilità energetica tra i due isomeri. Successivamente, i due macrocicli sono stati sintetizzati in laboratorio a partire dai monomeri, i differenti isomeri sono stati separati ed infine l'analisi di titolazione è stata fatta sui vari composti.