Nappi

El diseño de reacciones sostenibles es uno de los objetivos más importantes y desafiantes que persiguen los químicos tanto en la industria como en la investigación académica. Nuestro grupo de investigación se dedica a la invención de nuevas transformaciones químicas sostenibles en la interfaz entre la química sintética, la bioquímica y la química médica. En concreto, nuestro objetivo principal es la conversión práctica de materias primas orgánicas y gases residuales en productos sintéticos valiosos. Abordamos este desafío diseñando nuevos métodos de activación y reacciones fotoquímicas, aprovechando la energía renovable de la luz visible.

Actualmente trabajamos en las siguientes líneas de investigación:

1) Activación y funcionalización de alcoholes

Las reacciones de acoplamiento cruzado han revolucionado el campo de la química sintética, permitiendo la rápida construcción de arquitecturas moleculares complejas a partir de materiales orgánicos simples. A pesar de que los alcoholes son los grupos funcionales más abundantes en los compuestos disponibles comercialmente y en las moléculas biológicamente activas, solo existen procesos de acoplamiento cruzado desoxigenativos limitados, debido a la difícil activación del enlace C(sp³)-O. En nuestro grupo trabajamos en la invención de nuevas estrategias de activación fotoquímica para alcoholes y su uso en el desarrollo de nuevas reacciones de acoplamiento cruzado desoxigenativo sin metales.

2) Valorización sintética del dióxido de carbono

La conversión del dióxido de carbono en productos de valor añadido ha surgido como un método alternativo para lograr emisiones netas cero. Si bien las tecnologías que transforman el CO₂ en combustibles y materias primas químicas han avanzado mucho, el uso directo del CO₂ como sintón C₁ para la formación de nuevos enlaces carbono-carbono sigue siendo un desafío crítico. Los métodos tradicionales requieren el uso de sustratos altamente reactivos, catalizadores de metales de transición y/o condiciones de reacción severas para activar el CO₂. Nuestro objetivo es desarrollar sistemas fotocatalíticos suaves para incorporar el CO₂ a las moléculas orgánicas.

Reacciones sintéticas para bibliotecas químicas codificadas por ADN (DELs)

Las bibliotecas químicas codificadas por ADN (DELs) representan una tecnología poderosa que ha encontrado una amplia aplicación en la química médica para el descubrimiento de nuevos candidatos terapéuticos. El aspecto clave es la conjugación de compuestos químicos con fragmentos cortos de ADN que sirven como códigos de barras de identificación. Para desarrollar plataformas DELs, se requieren reacciones químicas que puedan incorporar sustancias de partida fácilmente disponibles. Sin embargo, la naturaleza idiosincrásica del ADN codificante da como resultado requisitos de reacción que son incompatibles con una parte significativa de metodologías sintéticas disponibles. Debido a las condiciones suaves y compatibles con el agua, utilizamos nuestros novedosos métodos fotoquímicos para funcionalizar conjugados de ADN hacia la síntesis de DELs.