matemático

Una aplicación, la industria farmacéutica
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darios a largo plazo. Por todo ello
resulta de especial interés el desarrollo
de procesos que permitan
la síntesis estereocontrolada de
enantiómeros puros de distintos
productos de interés. En este sentido
la catálisis enantioselectiva
juega un papel primordial por su
potencial en procesos encaminados
a la preparación de compuestos
enantioméricamente puros
o enriquecidos con aplicaciones
comerciales, ya que permite obtener
un alto número de moléculas
quirales a partir de cada una de las
usadas como catalizador. Es por
tanto, un procedimiento químico
que permite la multiplicación de la
quiralidad.
Las enormes repercusiones económicas
de los procesos catalíticos y
su relevancia en el desarrollo de
procesos respetuosos con el medio
ambiente son el fundamento básico
de este proyecto de la Universidad
de Sevilla dirigido al diseño
y síntesis de nuevos catalizadores
quirales que contribuyan a mejorar
algunas de las propiedades de
los ya existentes y permitan el desarrollo
de procesos más efectivos
y rentables a gran escala.
Durante mucho tiempo, fármacos
como el ibuprofeno se
han suministrado con los dos
enantiómeros. Sólo uno de ellos
era beneficioso y erradicaba el
dolor, pero se suministraba también
el que no tenía ninguna actividad.
El hecho de suministrar
sustancia inactivas para el organismo
puede tener consecuencias
a largo plazo, además del coste de
producir ese enantiómero. De ahí
la investigación de los científicos
sevillanos. “Queremos mejorar
la producción de fármacos, para
que éstos no produzcan efectos
tóxicos”, explica la responsable del
proyecto, Rosario Fernández.
Como objetivo concreto se plantea
desarrollo de nuevas estrategias
de introducción de quiralidad en
ligandos o catalizadores basados
en hidrazonas y carbenos N-heterocíclicos
sustituidos por grupos
N,N-dialquilamino que se acerquen
a la situación ideal: diseño
modular (control de factores estéricos
y electrónicos), funcionalización,
síntesis a partir de materias
primas económicas, disponibilidad
de ambas formas enantioméricas,
y fundamentalmente, creación de
un entorno quiral ‘a medida’.
Los investigadores sevillanos estudiarán
los procesos que involucran
a los compuestos quirales,
bien como ligandos quirales para
la preparación de nuevos catalizadores
metálicos, o bien como
catalizadores orgánicos quirales,
centrándose concretamente en
los siguientes aspectos. Por otra
parte, sintetizarán nuevos ligandos
quirales basados en bis-hidrazonas
y carbenos N-heterocíclicos
dialquilamino sustituidos además
de estudiar su estructura y estabilidad.
También sintetizarán complejos
de los ligandos sintetizados
y los estudiarán de manera estructural.
Además, los expertos analizarán la
actividad catalítica y enantioselectividad
inducida por estos complejos
como catalizadores quirales y
la utilidad de los carbenos quirales
en organocatálisis. Este último aspecto
es de especial interés ya que
la organocatálisis enantioselectiva
se ha erigido recientemente como
alternativa complementaria a los
procedimientos más clásicos de
catálisis mediada por especies metálicas.
Esta técnica, que se basa
Un ejemplo de los avances que
pretenden conseguir los investigadores
sevillanos es el dexibuprofeno,
es decir, el enantiómero
puro que ya se comercializa y
que presenta un efecto al cabo
de los 12 minutos. Por su parte,
la mezcla de los dos enantiómeros
actúa a los 30 minutos.
en el empleo de sustancias orgánicas
sencillas quirales para la activación
de diferentes sustratos. Esta
alternativa presenta ventajas con
respecto a la catálisis mediada por
metales derivadas del bajo coste
del catalizador, debido a su facilidad
de reciclado y el bajo impacto
medioambiental que se deriva de
la ausencia de metales pesados en
el proceso.
Asimismo, los científicos analizarán
los resultados obtenidos mediante
métodos computacionales, como
refuerzo de la síntesis de una manera
interactiva. Por último, optimiarán
los catalizadores y desarrollarán
aplicaciones encaminadas
a la preparación enantiopura de
compuestos de interés biológico,
farmacológico o tecnológico.
¿ sabías que...
Los cimientos para el entendimiento de la asimetría
y la quiralidad a nivel molecular fueron establecidos
por Jacobus van’t Hoff y Charles Le Bel en
1874. Ambos independientemente propusieron
que los cuatro enlaces de un átomo de carbono se
dirigían hacia los vértices de un tetraedro. Como
consecuencia de ello dos compuestos pueden ser
diferentes porque la disposición de sus átomos
en el espacio sea diferente. Por ejemplo en el
aminoácido alanina, sus dos imágenes especulares
tienen lo que se denomina igual constitución,
los átomos están conectados unos a otros en el
mismo orden, pero difi eren en su disposición en el
espacio, es decir, son estereoisómeros. En el caso
de que sean imágenes especulares no superponibles
son enantiómeros.
FÍSICA, QUÍMICA y MATEMÁTICAS
Proyectos de Excelencia 2006