[ca] L'ús de complexos metàl·lics en catàlisi i disseny de fàrmacs s'ha convertit en un camp prometedor degut a les seves diverses aplicacions a la indústria i la medicina. Aquesta tesi investiga les propietats i aplicacions de diversos complexos a través de tres projectes, abastant des de sistemes supramoleculars relativament petits fins a grans biomolècules. En el primer projecte, una metalocaixa tetraèdrica amb galis s'ha estudiat com a catalitzador per a la reacció de ciclació de Prins. El mecanisme de reacció es detalla, incloent les energies de Gibbs per a l'encapsulació, protonació i els canvis conformacionals al sistema amfitrió-hoste (host-guest). Contràriament a les expectatives inicials, la metalocaixa no promou una conformació tancada del lligand, atribuint-se la seva activitat catalítica al microambient àcid que en genera la cavitat. El segon projecte examina la interacció d'un fàrmac anticancerigen basat en coure amb proteïnes transportadores del torrent sanguini. Simulacions d'EPR i Docking Molecular revelen llocs d'unió no específics a la Mioglobina i l'Albúmina, cosa que suggereix una capacitat de transport més genèrica per a un gran nombre de molècules. L'últim projecte explora la inhibició d'enzims catepsines utilitzant compostos basats en pal·ladi, prenent enfocament en proteases clau involucrades en malalties parasitàries tropicals com l'esquistosomiasi i la leishmaniosi. La coordinació directa amb els residus catalítics mostra inhibició competitiva, mostrant un gran potencial per a la millora de futurs fàrmacs. En conjunt, aquestes troballes destaquen la importància d'enfocaments computacionals per proporcionar informació valuosa en conjunt amb estudis experimentals, que avancen en la comprensió de la reactivitat dels complexos metàl·lics i recolzen el desenvolupament de nous catalitzadors i agents terapèutics.

[en] The use of metal-containing complexes in catalysis and drug design has become a promising field due to their diverse applications in industry and medicine. This thesis explores the properties and applications of several complexes across three projects, ranging from relatively small supramolecular systems to large biomolecular targets. In the first project, a gallium-based tetrahedral metallocage was studied as a catalyst for the Prins cyclization reaction. The reaction mechanism was detailed, including Gibbs energies for encapsulation, protonation, and conformational changes in the host-guest system. Contrary to initial expectations, the metallocage did not promote a preorganized conformation of the ligand. Instead, its catalytic activity was attributed to the acidic microenvironment within the cavity. The second project examined the interaction of a copper-based anticancer drug to bloodstream carrier proteins. EPR and Molecular Docking simulations revealed generic trapping pockets rather than specific coordination sites in Myoglobin and Albumin, suggesting broader transport capabilities. The final project explores the inhibition of cathepsin enzymes using palladium-based compounds, targeting key proteases involved in tropical parasitic diseases such as schistosomiasis and leishmaniasis. Direct coordination with catalytic residues indicated competitive inhibition, revealing great potential for future drug enhancement. Collectivelly, these findings emphasize the importance of computational approaches in providing valuable insights alongside experimental investigations, advancing the understanding of metal complex reactivity and supporting the development of new catalysts and therapeutic agents.