Investigadores del Grupo de Catálisis Organometálica del CiQUS han desarrollado nuevos procesos de síntesis orgánica selective a través de la acción cooperativa de catalizadores metálicos. Los métodos que se describen son sostenible y altamente selectivos para la preparación de compuestos con interesantes propiedades biológicas, los 1,4-dienos y los fosfonatos cíclicos. Ambos trabajos han sido publicados en la revista ACS Catalysis.
Los dienos son hidrocarburos insaturados que presentan dos enlaces dobles carbono-carbono. Dentro de esta categoría, los 1,4-dienos son estructuras presentes en un amplio número de productos biológicamente activos, con aplicación como agentes antibióticos, anticancerígenos o antimicóticos. Estas propiedades específicas son debidas, en parte, a la estereoquímica configuración espacial (tridemensional) que adopta su estructura. Sin embargo, hasta la fecha, la mayoría de los procesos sintéticos empleados para su preparación distaban de ser sostenibles y respetuosos con el medio ambiente, ya que emplean cantidades estequiométricas de reactivos organometálicos y generan residuos en la misma proporción,
Ahora, un equipo de 
investigación dirigido por el Dr. Fañanás-Mastral ha diseñado una metodología para sintetizar 1,4-dienos basada en la acción cooperativa de dos catalizadores metálicos y utilizando como materia prima unas sustancias fácilmente accesibles denominadas alquinos, hidrocarburos insaturados con enlaces triples carbono-carbono. Este trabajo, publicado en una de las revistas de referencia de la química mundial “ACS Catalysis” (ACS Catal. 2017, 7, 5340–5344), ha sido realizado por el investigador postdoctoral Jaime Mateos y la estudiante de doctorado Eva Rivera Chao.
Los investigadores han logrado que dicha síntesis sea selectiva en cuanto a la forma tridimensional del dieno obtenido, es decir, pudiendo seleccionar de modo preferente una de las posibles configuraciones espaciales de la molécula. Por otra parte, los productos obtenidos son fácilmente funcionalizables (hecho que facilita su posterior uso en síntesis de moléculas más complejas) ya que presentan un ester borónico en su estructura.
Por otra parte, uno de los catalizadores empleado permite la formación un reactivo organometálico catalítico, mientras que el segundo catalizador es responsable de la formación de un nuevo enlace C-C, dando lugar finalmente a una estructura 1,4-diénica. Esta metodología ha sido aplicada, concretamente, en la síntesis de dos productos naturales: el Homofarneso, una féromona (feromona de la hormiga roja que utiliza para comunicarse entre ellas, también presente en otros insectos como el causante de la Leishmaniosis), y el alcohol isosesquilavandulínico, un precursor terpenoico de las Meroclorinas A-D, productos naturales extraídos de esponjas marinas, con potente actividad antibiótica.
El trabajo anterior se une a otro reciente del mismo grupo en el que han descrito una nueva forma de construir fosfonatos cíclicos usando catalizadores de cobre, también publicada en ACS Catalysis (ACS Catal. 2017, 7, 6104–6109).
Este tipo de moléculas son estructuras características en compuestos que actúan como inhibidores de enzimas, por ejemplo como inhibidores de la Colesterol esterasa pancreática, teniendo potencial aplicación como hipocolesterolémicos, o como inhibidores de la acetilcolinesterasa.
La metodología descrita por el grupo del Dr. Fañanás Mastral, desarrollada por el estudiante de doctorado Borja Pérez Saavedra y la estudiante de máster Nuria Vázquez Galiñanes, permite un acceso sencillo y selectivo hacia estos compuestos, basado en la reacción entre un alquinilfosfonato y un compuesto de yodo hipervalente catalizada por un complejo de cobre.
En esta nueva alternativa de síntesis catalítica, se produce una reacción tándem de carboarilación/ciclación que da lugar a la formación de los correspondientes fosfonatos cíclicos con buenos rendimientos, elevada quimioselectividad y de una forma altamente eficiente.