Sardina

QUÍMICA VERDE: Desenvolvemento de novas reaccións de formación e rotura de enlaces C-C

O noso grupo de investigación está a desenvolver unha liña de investigación que ten como obxectivo a obtención de substancias orgánicas con alto valor engadido a partir de "commodity chemicals" (dispoñibles comercialmente en escala de tonelada a prezos moi baixos), en poucos pasos sintéticos e utilizando reactivos que non presentan riscos ambientais e desvantaxes económicas.

Os nosos principais obxectivos sintéticos son substancias con esqueletos moleculares ou características estereoquímicas difíciles de preparar por procedementos sintéticos convencionais, como as mostradas nas figura seguintes.

Estamos a desenvolver novas reacción de formación de enlace C-C, exploitando o potencial de intermedios sintéticos con cargas múltiples (xerados por procesos redutivos mediados por litio ou sodio, ou nucleófilos de estaño) e noveo procesos de apertura de aneis baseados en reaccións electrocíclicas estereoselectivas de anións radicais.

Interaccións catión-Π en moléculas orgánicas pequenas. Estudos químico-físicos e aplicacións en síntesese

A interacción catión-Π é fundamentalmente unha interacción electrostática entre unha especie cargada positivamente (un catión) e os electróns que forman parte dun ou máis enlaces Π. Grazas a este tipo de interacción foi posible explicar un gran número de reagrupamientos, reaccións catalíticas e exemplos de asistencia anquimérica dentro dun gran rango de contextos. Púidose determinar mediante estudos en fase gas, tanto teóricos como experimentais, que este tipo de interacción é unha das forzas de enlace non covalentes máis fortes que existen, de intensidade comparable á ión-dipolo (ver figura).

Os efectos de complexación de catións debidos a interaccións non covalentes orixinadas por sistemas insaturados desempeñan un papel determinante na maioría das áreas da bioloxía molecular e da química moderna (desde estrutura e agregación á reactividad e selectividade). O seu entendemento é esencial para o deseño de novos medicamentos, xa que tales interaccións son responsables do recoñecemento encimático, ademais de ser unha das causas do plegamiento de proteínas e a clave para entender o mecanismo de funcionamento das canles iónicas.

En Química Supramolecular este tipo de interaccións foi utilizado relativamente pouco, especialmente para a complejación de metais alcalinos, de gran importancia en Bioquímica (dous exemplos representativos móstranse o a figura).

O primeiro obxectivo deste proxecto é o deseño, síntese e avaliación de ligandos macromoleculares de cationes alcalinos do tipo éter coroa que incorporen aneis aromáticos que produzan interaccións catión-Π selectivas con Li , Na , K , Rb e Cs con vistas a xerar sistemas catalíticos de arquitecturas novas, baseadas nas propiedades de ácido de Lewis dos cationes en contornos altamente lipófilos (compostos tipo 1 e 2).

O segundo obxectivo é a preparación de sistemas tipo amida (compostos tipo 3) e o seu estudo como receptores de anións aromáticos, e de receptores ditópicos que complexen á vez un catión e un anión (compostos de tipo 4) e o seu estudo como transportadores selectivos.  

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

Estudos químico-orgánico-físicos da reactividade de compostos organolíticos

En colaboración co grupo de investigación do Prof. Luís García-Río, estamos aplicando métodos de cinética química e estudos de RMN para desentrañar o papel da precomplexation de especies RLi cos centros básicos de moléculas orgánicas na reactividad dos reactivos organolíticos como bases e nucleófilos.

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