Osmium tetroxide in a dynamic supramolecular system

Abstract

Supramolecular Chemistry plays an important role in attaining levels of com-plexity in chemical systems that would not be available otherwise, this includes design of complex chemical signalling networks. Here a report is made on the discovery of a host-guest complex of a catalyst—OsO4—in an Fe4L6 tetrahedral imine coordination cage which enables the regu-lation of its activity without covalent transformations. The remarkable stability of the assembly hosting this powerful oxidizer is studied as to its stability and dy-namics by NMR. Due to the sensitivity of the work, improvements were done on the previously known the synthesis of the guanidinium salt of the cage. The analogues with 2,5-dihydrofuran and benzene as guests were also charac-terized. Using these competing guests as signals, the principle of orthogonal regulation of dihydroxylation with OsO4 was demonstrated. However, no signifi-cant deviations from the normal dihydroxylation kinetics were detected in the conditions tested.

A Química Supramolecular desempenha um papel importante na obtenção de níveis de complexidade inatingíveis pela Química “clássica”, a sua função inclui a criação de redes de sinalização intricadas. Neste trabalho é feito um relatório da descoberta e caracterização de um com-plexo supramolecular contendo um catalisador—OsO4—cuja encapsulação numa gaiola do tipo Fe4L6 de ligandos imina permite a regulação da sua catálise de forma não covalente. A surpreendente estabilidade da estrutura supramole-cular contendo um oxidante tão poderoso foi estudada e a sua dinâmica caracterizada por RMN. Devido à sensibilidade deste trabalho foram feitas me-lhorias à síntese do sal de guanidínio da gaiola. Outros dois complexos hóspede-hospedeiro análogos foram caracterizados contendo 2,5-di-hidrofurano e benzeno como hóspedes. Embora não tenha sido conseguido, isto teve em vista o design de sistemas mais complexos que apre-sentassem uma variação significativa da cinética de di-hidroxilação normal e demonstrassem regulação ortogonal da catálise.