Resumen
A lo largo de esta tesis doctoral se han estudiado diferentes procesos orgánicos empleando reacciones dominó o en cascada como estrategia sintética, lo que resulta particularmente útil para el desarrollo de procesos eficientes y sostenibles enmarcados en la química verde. Los procesos químicos se han analizado en profundidad, para conocer detalles del mecanismo de reacción, así como parámetros cinéticos y el alcance las estrategias de síntesis aquí presentadas.
En el capítulo 4 se estudia en profundidad un proceso en cascada que involucra una reacción de acoplamiento cruzado de Sonogashira, seguido de una substitución nucleófila, seguido de una eliminación tipo E1cB. Esta estrategia permite la formación de sistemas de dienos altamente conjugados, de potencial interés especialmente en productos naturales y farmacéuticos.
En el capítulo 5 se presenta otro proceso en cascada que involucra una hidratación de ceto-alquinos catalizada exclusivamente por medio ácido, tanto mediante ácidos inorgánicos homogéneos como sólidos heterogéneos, sin el uso de metales catalíticos, en condiciones medianamente suaves de reacción, lo cual constituye un ejemplo valioso para esta reacción, siendo que mayoritariamente está reportada con el uso de metales nobles como el oro o el mercurio, entre otros. A la hidratación de alquinos, le siguen in situ reacciones de condensación o decarboxilación, en ambos órdenes, lo que permite acceder a (carbo)ciclos fusionados de gran interés tanto como productos finales o como esqueletos de hidrindanos decorados con metilos y etilos en posiciones difíciles de conseguir por otros métodos.
En el capítulo 6 se discute una estrategia sintética secuencial de carbonatación-hidrólisis-deshidrogenación de epóxidos, utilizando un líquido iónico no ácido y Pt/C como catalizadores, en presencia controlada de H¿O y CO¿ como reactivos intermedios. Aunque se obtienen mezclas de productos, los resultados abren la posibilidad de integrar la deshidrogenación con la síntesis de dioles a partir de epóxidos, lo cual tiene potencial interés considerando especialmente que éstos constituyen el segundo grupo funcional orgánico más producido en la industria química, después de los alquenos.
Finalmente, en el capítulo 7 optamos por un enfoque diferente para el acceso a reacciones orgánicas secuenciales o en cascada, mediante la elaboración de un material multimetálico. Si bien el proyecto sigue en investigación de cara a conseguir emplear el material para reacciones en cascada, el material presenta actividad catalítica demostrada para la rotura oxidativa de estirenos y derivados, y ha demostrado de forma puntual catalizar una previa reacción de isomerización y epoxidación de alilos bencénicos. El material multimetálico se sintetizó mediante la pirólisis de una estructura metal-orgánica (MOF) previamente sintetizada. Este capítulo tiene un importante foco en técnicas de caracterización de materiales.
Palabras clave
Química orgánica; química inorgánica; alquinos; hidratación de alquinos; sistemas conjugados; eninos; dieninos; reacciones en cascada; reacciones dominó; productos de interés farmacéutico; química farmacéutica; resonancia magnética nuclear; dioles; gilcerol; platino; carbociclos fusionados; catálisis; high entropy alloys; nanopartículas; nanomateriales; rotura oxidativa; espectroscopía de masas, cromatografía; espectroscopia FTIR; microscopía de transmisión electrónica; mecanismos de reacción; estudios cinéticos; determinación estructural;
