Sardina

QUÍMICA VERDE: Desarrollo de nuevas reacciones de formación y rotura de enlaces C-C

Nuestro grupo de investigación está desarrollando una línea de investigación encaminada a la obtención de sustancias orgánicas de alto valor añadido a partir de “commodity chemicals” (productos comerciales disponibles en escala de toneladas a precios muy bajos), en pocos pasos de síntesis y haciendo uso de reactivos que no presenten riesgos ambientales ni desventajas económicas.

Nuestros principales objetivos sintéticos son sustancias que poseen esqueletos moleculares o características estereoquímicas difíciles de preparar por procedimientos sintéticos convencionales, tales como las que se muestran en las siguientes figuras.

Estamos desarrollando nuevas reacciones de formación de enlaces C-C explotando el potencial de intermedios sintéticos con cargas múltiples (generados por procesos reductivos mediados por litio o sodio, o nucleófilos de estaño), y nuevos procesos de apertura de anillos basados en reacciones electrocíclicas estereoselectivas de aniones radicales.

Interacciones catión-Π en moléculas orgánicas pequeñas. Estudios químico-físicos y aplicaciones en síntesis

La interacción catión-π es fundamentalmente una interacción electrostática entre una especie cargada positivamente (un catión) y los electrones que forman parte de uno o más enlaces π. Gracias a este tipo de interacción ha sido posible explicar un gran número de reagrupamientos, reacciones catalíticas y ejemplos de asistencia anquimérica dentro de un gran rango de contextos.

Se ha podido determinar mediante estudios en fase gas, tanto teóricos como experimentales, que este tipo de interacción es una de las fuerzas de enlace no covalentes más fuertes que existen, de intensidad comparable a la ión-dipolo (ver figura).

Los efectos de complejación de cationes debidos a interacciones no covalentes originadas por sistemas insaturados desempeñan un papel determinante en la mayoría de las áreas de la biología molecular y de la química moderna (desde estructura y agregación a reactividad y selectividad). Su entendimiento es esencial para el diseño de nuevos medicamentos, ya que tales interacciones son responsables del reconocimiento enzimático, además de ser una de las causas del plegamiento de proteínas y la clave para entender el mecanismo de funcionamiento de los canales iónicos.

En Química Supramolecular este tipo de interacciones ha sido utilizado relativamente poco especialmente para la complejación de metales alcalinos, de gran importancia en Bioquímica (dos ejemplos representativos se muestran el la figura).

► El primer objetivo de este proyecto es el diseño, síntesis y evaluación de ligandos macromoleculares de cationes alcalinos del tipo éter corona que incorporen anillos aromáticos que produzcan interacciones catión-Π selectivas con Li+, Na+, K+, Rb+ y Cs+ con vistas a generar sistemas catalíticos de arquitecturas novedosas, basadas en las propiedades de ácido de Lewis de los cationes en entornos altamente lipófilos (compuestos tipo 1 y 2).

► El segundo objetivo es la preparación de sistemas tipo amida (compuestos tipo 3) y su estudio como receptores de aniones aromáticos, y de receptores ditópicos que complejen a la vez un catión y un anión (compuestos de tipo 4) y su estudio como transportadores selectivos. 

Org. React., 2013, 15, 4090-4093

Estudios químico-orgánico-físicos de la reactividad de compuestos organolíticos

En colaboración con el grupo de investigación del Prof. Luis García-Río estamos aplicando métodos de cinética química y estudios de RMN para desentrañar el papel de la precomplexation de especies RLi con los centros básicos de moléculas orgánicas en la reactividad de los reactivos organolíticos como bases y nucleófilos.

Chem. Eur. J., 2013, 19, 9677-9685