Química Bioorgánica y Modelización Molecular Research groups

El hilo conductor que conecta las diferentes líneas del grupo es la interacción entre la teoría y el experimento. En todos los proyectos que se abordan se intenta comprender los diferentes procesos mediante estudios teórico-computacionales, creando modelos que son verificados experimentalmente. En lo que respecta a las reacciones químicas estudiadas, los temas de investigación son reacciones de cicloadición (3+2), (2+2), (4+2) y (2+1), especialmente en lo que se refiere a los orígenes del estereocontrol de los mismos.

Una línea de importancia creciente en la investigación de nuestro grupo es la catálisis, en sus vertientes de organocatálisis y catálisis organometálica.

En lo que se refiere a la organocatálisis, nuestros estudios se centran en la síntesis de derivados de prolina densamente funcionalizados y de dipéptidos relacionados con los mismos. Estos organocatalizadores se obtienen mediante cicloadiciones (3+2), lo que nos conecta con la línea general comentada más arriba. El objeto último en esta área es, mediante estos aminoácidos conformacionalmente restringidos, llevar a cabo reacciones no observadas con organocatalizadores basados en derivados de aminoácidos y alcaloides naturales.

En cuanto al área de catálisis organometálica, nuestro grupo ha desarrollado una serie de catalizadores EhuPhos basados en la interacción entre ligandos ferrocenilo y anillos de prolina. Nos proponemos extender este tipo de diseños a derivados de ferrocenil fosfinas conectados a unidades de azetidinona o azetidina. Asimismo, estamos sintetizando complejos de Ir(III) con el fin de desarrollar nuevas reacciones fotocatalíticas. En este campo también estamos desarrollando estudios computacionales para conseguir comprender mejor estos procesos.

Las líneas anteriores nos permiten obtener nuevos compuestos heterocíclicos que son utilizados para diseñar nuevas entidades químicas de interés médico-farmacéutico. Estos estudios comienzan, cuando ello es posible, con el estudio teórico-computacional del modo de actuación de los enzimas seleccionados como dianas terapéuticas. A continuación, mediante métodos de modelización molecular, se diseñan nuevas especies activas que son sintetizadas y enviadas para su evaluación biológica. Las dianas que se proponen para su desarrollo son las desacetilasas de histonas (HDAC), vinculadas al hepatocarcinoma y a la enfermedad renal poliquística, así como al factor de intercambio de nucleótidos de guanina (VAV3) vinculados al cáncer de mama. Asimismo, nuestros desarrollos en química heterocíclica y de síntesis de complejos organometálicos nos llevan al diseño de nuevos agentes quimioterápicos para células resistentes al cisplatino.

Recientemente, hemos establecido contacto con grupos especializados en física de partículas y en nanofísica. Fruto de estos contactos, nos hemos propuesto la síntesis de moléculas fluorescentes capaces de unirse a cationes Ba2+ y Ca2+ en la fase gas (más concretamente en atmósfera de Xe) y en disolución acuosa. la incorporación de estas moléculas a los proyectos respectivos permitiría hacer contribuciones significativas al área de física de partículas y de nanofísica.