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Nuevos catalizadores de cobre para la construcción sostenible de moléculas orgánicas


Un proyecto europeo otorgado al grupo de investigación Q-BIS del Departamento de Química de la Universitat de Girona (UdG) pretende desarrollar catalizadores basados en otros metales que no sea el paladio, muy tóxico y muy caro, para encontrar nuevas reactividades y selectividades desconocidas hasta ahora en procesos de síntesis química.

La investigación de nuevos procesos para la síntesis de moléculas orgánicas es un campo científico extremadamente activo tanto en la industria farmacéutica como en la síntesis de nuevos materiales. Las herramientas utilizadas para la construcción de nuevos enlaces carbono-carbono se basan en reacciones catalizadas por compuestos que contienen metales de transición, y destacan, por encima de todo, los compuestos que contienen paladio. Este metal también se utiliza, aunque de manera menos extensa, para la construcción de enlaces C-X (donde X puede ser oxígeno, nitrógeno, azufre, haluros, etcétera).

A pesar de la eficacia de estos procesos catalizadores para compuestos de paladio (que ha recibido el reconocimiento del Premio Nobel de Química del 2010), en los últimos años se ha comenzado a ver la necesidad de desarrollar nuevos catalizadores basados en otros metales. El paladio es uno de los elementos más tóxicos y más caros y, por lo tanto, existe un gran interés por llevar a cabo el cambio de un metal precioso a metales menos tóxicos y más económicos. Este cambio debe permitir, al margen de abaratar costes y convertir los procesos en ambientalmente más sostenibles, dar con nuevas reactividades y selectividades desconocidas hasta ahora en la química del paladio.

Objetivo
El proyecto SUSCATCU3, Sustainable C-X and C-H Functionalization Catalyzed by Copper (III) Species, que durante los próximos 5 años llevará a cabo el Grupo de Investigación en Química Bioinorgánica y Supramolecular (Q-BIS) del Departamento de Química de la Universitat de Girona (UdG) con un presupuesto de 1.500.000 euros y con el doctor Xavi Ribas como investigador principal, tiene como objetivo profundizar en la comprensión de los mecanismos de reacción de procesos catalíticos para la construcción de moléculas orgánicas, utilizando principalmente catalizadores de cobre, y diseñar nuevos catalizadores que permitan hacer reacciones en condiciones sostenibles.

Se prevé que el estado de oxidación +3 del cobre tendrá una relevancia especial en esta química. La propuesta de este proyecto es la de desarrollar compuestos de cobre (y de otros metales de la primera serie de transición, como el hierro, el manganeso, el níquel y el cobalto) para substituir los compuestos de paladio que se utilizan actualmente, y elaborar, de esta manera, un conjunto de herramientas sintéticas para ser utilizadas en multitud de procesos catalíticos para la síntesis de moléculas orgánicas.


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