Organometálicos en Síntesis (OMS) Research groups

La actividad investigadora del grupo Organometálicos en Síntesis (OMS) se centra fundamentalmente en el descubrimiento de métodos y estrategias sintéticas más eficaces y selectivos, encaminados a la preparación de productos, que sean de aplicación general para la obtención moléculas de actividad biológica relevante y/o productos naturales, haciendo especial énfasis en la catálisis asimétrica.

En este contexto, una de nuestras líneas estudia las reacciones de activación C-H catalizadas por Pd(II) para la síntesis de heterociclos, incluyendo procesos en cascada. Se utilizarán distintas estrategias para controlar la regioselectividad de la activación C-H, desde incorporar grupos dadores que controlen la regioselectividad de la paladación mediante efectos electrónicos o grupos directores que promuevan la paladación en posición orto, hasta utilizar ligandos (derivados de piridina o aminoácidos). Otro de los objetivos es la aplicación de reacciones intramoleculares de Mizoroki-Heck y de Fujiwara-Moritani asimétricas para la generación de centros terciarios y cuaternarios enantioselectivamente, empleando diferentes estrategias para dirigir la dirección de la eliminación hacia la posición beta?. Se hara especial hincapié en la reacción de Fujiwara-Moritani, ya que, comparativamente con las reacciones de Pd(0), está mucho menos explorada, por lo que un avance tanto en el desarrollo de ligandos como en su aplicación en síntesis, sería interesante.

Otra de las líneas del grupo se centra en el desarrollo de nuevos sistemas catalíticos organometálicos, que se caractericen por su eficiencia química y estereoquímica, así como por su versatilidad, para reacciones de formación asimétrica de nuevos enlaces C-C. Así, se están desarrollando nuevos ligandos quirales guanidina/amina y guanidina/fosfano, que promuevan de forma eficiente y altamente enantioselectiva, por una parte, reacciones catalizadas por Pd(0) (Mizoroki-Heck) o por Pd(II) (Fujiwara-Moritani o arilación de iminas y alquenos con ácidos borónicos), y, por otra, reacciones catalizadas por Cu(I) (sustitución alílica y adición conjugada de reactivos organometálicos muy reactivos (RMgX y RLi) o reacciones nitroaldólicas).

Por otra parte, se está utilizando tanto la organocatálisis (activación por transferencia de protón: ácidos de Brønsted o bien por formación de enlace de hidrógeno: ureas y tioureas) como la catálisis metálica (complejos de metales de transición [Pd(0), Pd(II), Cu(I), Rh(II)] con distintos tipos de ligandos quirales para desarrollar nuevos procedimientos de alfa-amidoalquilación tanto inter como intramolecular enantioselectiva sobre alfa-hidroxilactamas cíclicas y bicíclicas.

Finalmente, la incorporación al grupo en 2013 del Dr. Humberto González-Díaz, Ikerbasque Research Professor, especialista en Químio y Bioinformática, Estadística y Redes Complejas, nos ha permitido abrir una nueva línea sobre desarrollo de nuevos modelos computacionales (quimioinformáticos), modelos QSRR (Quantitative Structure-Reactivity Relationship) multi-objetivo, capaces de predecir distintos parámetros de reactividad (rendimiento, exceso enantiomérico) para múltiples condiciones iniciales (temperatura, disolvente etc.) y para posibles sustratos, catalizadores, etc. De modo paralelo, se desarrollarán tanto técnicas QSAR de relación cuantitativa estructura-actividad biológica ó QSTR de relación cuantitativa estructura-toxicidad, como técnicas Docking fármaco-proteina para predecir parámetros farmacológicos y toxicológicos de compuestos sintetizados con diferentes proteínas en distintas líneas celulares y organismos. Estos modelos nos pueden permitir abordar de manera más racional la elección de las condiciones de reacción, los ligandos o las condiciones de ensayo para descubrir posibles actividades biológicas y/o tóxicas de los productos.. Estos estudios computacionales serán complementarios de estudios biológicos experimentales.

Science field

Physical Sciences

Institution
University of the Basque Country (UPV/EHU)
RIS3 Priorities
  • Advanced manufacturing
Main researcher
Lete Expósito, María Esther
Address
Facutad de Ciencia y Tecnología
How to arrive
Main research lines
  • Nuevas aplicaciones de las reacciones catalizadas por paladio en síntesis de sistemas heterocíclicos
  • Guanidina/amina y guanidina/fosfano quirales como ligandos para metales de transición en catálisis homogénea enantioselectiva
  • Reacciones de alfa-amidoalquilación enantioselectivas. Organocatálisis vs Catálisis organometálica
  • Nuevos modelos computacionales para la predicción de reactividad química, actividad biológica, toxicidad y ensayos biológicos experimentales