Resumen
Gracias a la corriente ideologica surgida en la decada de los 80, a traves
de la Qumica Verde, la Industria Qumica y la sociedad han sido conscientes
de la necesidad de un cambio. En este sentido, la catalisis proporciona
las herramientas necesarias para mejorar los procesos industriales y a escala
de laboratorio. Concretamente, la catálisis heterogénea permite un ahorro
signi cativo tanto económico como medioambiental, ya que reduce las etapas
de separación, generando menos subproductos y permitiendo la fácil recuperación del catalizador. Dentro del sector de la Qumica, la Qumica Fina y
Farmaceutica requieren de un esfuerzo mayor para disminuir el Factor E. Una
estrategia para conseguirlo es el diseño de catalizadores multifuncionales para
llevar a cabo procesos multietapa que combinen varias etapas de reaccion en
un mismo recipiente, evitando el aislamiento de productos intermedios, con el
consiguiente ahorra economico y medioambiental.
En esta Tesis doctoral se presenta la sntesis de compuestos heterocíclicos
de interes farmacologico a traves de procesos multietapa donde se ha diseñado
el catalizador heterogeneo multifuncional óptimo para cada tipo de proceso.
Se ha llevado a cabo la síntesis de 2,3-dihidro-4(1H)quinolinonas que
presentan una amplia variedad de actividades biológicas. Para ello se estudió la preparacion de sus precursores, las 2'-aminochalconas mediante
un proceso multietapa. Así, en el primer paso se ha llevado a cabo la condensación de Claisen-Schmidt entre o-nitroacetofenona y benzaldehído,
y posteriormente se ha realizado la reducción selectiva del grupo nitro a
amino. Para ello se ha diseñado un catalizador bifuncional que combina
un óxido básico y un catalizador metálico.
Tras la optimización del proceso para la obtención de 2'-aminochalconas
se ha realizado el estudio su ciclación intramolecular para dar lugar
a las dihidroquinolinonas, mediante la utilización de aluminosilicatos
mesoporosos como catalizadores ácidos. También se ha conseguido un
proceso multietapa para la obtención de dihidroquinolinonas desde 2'-
nitrochalcona combinando catalizadores metálicos y ácidos.
Se han sintetizado benzotiacepinas, las cuales presentan un gran ínterés
farmacológico como medicamentos psicoterapeuticos y con actividad a
nivel cardiovascular, mediante la ciclocondensación de chalconas con
2-aminotiofenol utilizando como catalizador óptimo el aluminosilicato
mesoporoso MCM -41. Se ha diseñado un proceso multietapa para
la obtención de benzotiacepinas, tanto en un reactor discontinuo como
continuo, que implica como primera etapa la obtención de la chalcona
mediante la condensacion de Claisen-Schmidt entre benzaldeího y acetofenona
en presencia de un catalizado básico (MgO) y la segunda etapa
consiste en la ciclocondensación de la chalcona con 2-aminotiofenol en
presencia de MCM -41 como catalizador ácido.
Por último, se han sintentizado derivados de 2,1-benzoisoxazoles, fármacos
de interés tanto en desórdenes del sistema nervioso central como
antiinamatorios, con excelentes rendimientos y selectividades, a partir
de compuestos del tipo o-nitroacil aromáticos y catalizadores metálicos
soportados. El proceso transcurre a través de una reacción en cascada
que implica la reducción selectiva del grupo nitro a hidroxilamina seguida
del ataque nucleofílico del grupo hidroxilamino al carbonilo, que tras
ciclación y deshidratación conduce al anillo de 2,1-benzoisoxazol.
