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La investigación en catálisis conduce al desarrollo de procesos con elevada eficacia, en términos de
consumo de energía así como en producción de residuos. La utilización del sistema catalítico adecuado
disminuye la energía de activación de los procesos implicados lo que permite reducir la temperatura y/o los
tiempos para una determinada transformación. Los catalizadores, al modificar las barreras energéticas de las
diferentes vías de reacción posibles, puede dar lugar a cambios en la selectividad de dichas transformaciones,
al modificar las barreras energéticas de las diferentes vías de reacción posibles y por tanto pudiendo mejorar o
incluso invertir la proporción de productos obtenida.
La catálisis metálica y la utilización de complejos de metales de transición como catalizadores ocupan un lugar
prioritario dentro de este campo. En concreto, el estudio de las reacciones de formación de enlaces carbonocarbono
y carbono-heteroátomo aplicando esta metodología constituyen una pieza fundamental dentro de la
síntesis orgánica.
I. Reacciones de heterociclación y carbociclación en cascada catalizadas por complejos de oro.
Introducción y objetivos
La catálisis homogénea con ácidos de Lewis del grupo 11 constituye actualmente uno de los campos de
investigación más activos en química orgánica. Desde hace aproximadamente una década se ha convertido en
una metodología muy eficiente para la formación de enlaces C-C y C-heteroátomo. El excelente potencial que
exhiben los complejos de estos metales en catálisis se debe a su comportamiento como ácidos "pi" propiedad
esta que les confiere una notable capacidad para activar enlaces múltiples frente a la adición nucleofílica,
especialmente al oro.
Por otro lado, el desarrollo de nuevas metodologías catalíticas para la síntesis de compuestos policíclicos
complejos resulta muy conveniente, ya que en muchos casos forman parte de moléculas biológicamente
activas. En este sentido, las reacciones en cascada se han convertido en una herramienta importante para la
síntesis directa de moléculas complejas, puesto que permiten la formación de varios enlaces de manera
sucesiva a partir de precursores sencillos. Además, el desarrollo de estas metodologías también permite reducir
los residuos asociados a procesos sintéticos de varias etapas. En los últimos años, los complejos de oro han
demostrado ser activos para catalizar transformaciones diferentes. Basándose en esta versátil reactividad, se
han publicado recientemente varias reacciones en cascada. De este modo, resulta interesante utilizar el
notable potencial de los complejos de oro para catalizar diferentes transformaciones, enfocado a la síntesis de
compuestos heterocíclicos. Por ello, como objetivo de esta memoria está la puesta a punto de reacciones de
heterociclación y carbociclación en cascada que permitan el acceso a estructuras policíclicas fusionadas de
interés.
II. Reacciones de tipo Mukaiyama con aldehídos enolizables catalizadas por sales de hierro
Introducción y objetivos
Las reacciones de tipo Mukaiyama entre un aldehído y un enolato de cetona para dar lugar a productos de tipo
condensación aldólica, han sido ampliamente exploradas dentro del área de las reacciones de formación de
enlaces carbono-carbono. Sin embargo, en lo que respecta al componente electrofílico presentan serias
limitaciones cuando se emplean aldehídos que posean hidrógenos enolizables en posición alfa al grupo
carbonilo. En estos casos, las reacciones de tipo Mukaiyama tienen lugar con bajos rendimientos. Por tanto, el
cambio del aldehído por un equivalente sintético como el correspondiente derivado acetal más elaborado
estaría justificado, puesto que podría resolver este tipo de limitación.
Por tanto, el objetivo en este apartado del proyecto de Tesis sería el desarrollar sistemas catalíticos óptimos
para llevar a cabo reacciones de tipo Mukaiyama con derivados acetálicos de aldehídos altamente enolizables
que podrían permitir dar a la reacción un valor añadido frente a la reacción de Mukaiyama clásica, en la que la
adición se hace no sobre el acetal sino sobre el compuesto de tipo carbonílico.
Entre los metales de transición a ensayar para la activación del acetal se pondrá especial atención en las sales
de hierro ya que se configura como un metal de transición con un perfil adecuado en cuanto al cumplimiento de
los criterios de sostenibilidad.
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