Nuestras líneas de investigación.
En SOS trabajamos en el desarrollo de nuevas transformaciones catalíticas que permitan aumentar la versatilidad de moléculas orgánicas sencillas empleadas como “building-blocks”. En particular, SOS ha desarrollado diferentes metodologías en el ámbito de la activación de sustratos insaturados mediante catálisis carbofílica utilizando catalizadores basados en oro(I), cobre(I), rodio(II) y zinc(II). Por otra parte, SOS trabaja en la búsqueda de transformaciones asociadas a catálisis electrófila mediante el uso de catalizadores basados en elementos de los grupos principales, particularmente silicio, como alternativa al uso de metales de transición.
SOS está comprometido con la formación de estudiantes de graduado, máster, o PhD y abierto a la colaboración con investigadores postdoctorales y con otros grupos.
Las líneas de investigación se recogen a continuación:
A. Transformaciones de alenamidas catalizadas por oro.
A partir de nuestros estudios iniciales en reacciones de cicloadición [2+2] (Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 1651), se ha desarrollado la versión asimétrica de la cicloadición [2+2] de alenamidas y vinilarenos (A, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 11552, seleccionado como artículo VIP).
A continuación, el grupo aportó los primeros ejemplos de una reacción intermolecular controlada por la sinergia entre un catalizador de oro(I) y un organocatalizador (B, Chem. Commun. 2016, 52, 2905).
En SOS hemos descrito otras transformaciones selectivas de alenamidas. Por ejemplo, la reacción de ciclotrimerización [2+2+2] (C, Eur. J. Org. 2016, 265) o la ciclación [3+2] de alenamidas con vinil diazocompuestos, que transcurre de forma selectiva por el doble enlace más sustituido de la alenamida (D, Adv. Synth. Catal. 2016, 358, 1428).
B. Trasformaciones de alenamidas catalizadas por oro.
Tras los trabajos pioneros sobre reacciones catalizadas por zinc (Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8063, Hot Paper & Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 5853), SOS continua el estudio de la activación carbofílica de sistemas insaturados utilizando zinc como alternativa a los metales preciosos.
SOS ha desarrollado nuevos procesos catalíticos basados en la generación in situ de carbenos de zinc. Así, a partir de ciclopropenos y alquenos en presencia de sales de zinc(II) pueden obtenerse una gran variedad de vinilciclopropanos (E, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 12139). Análogamente, se pueden obtener alilsilanos mediante reacciones de inserción Si–H (F, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 7930).
Por otra parte, el uso de ciclopropenos funcionalizados y silanos bajo catálisis con Rh(II) permite obtener sistemas alílicos bifuncionales (G, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 11422).
C. Activación catalítica de alquinos sustituidos por heteroátomos (alquinil silanos y haloalquinos).
El grupo SOS documentó la reacción bisalquinilación de aldehídos con alquinil silanos tras activación catalítica del acetileno con oro(I) (Adv. Synth. Catal. 2013, 355, 3337, y portada del número).
Sobre dicha base, SOS aplicó esta estrategia catalítica a la síntesis de indanonas a partir de acilsilanos y alquinil silanos (H, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 13678). Investigaciones posteriores demuestran que el catalizador de oro genera in situ especies catiónicas de silicio, que son catalíticamente activas. A partir de esta observación, SOS ha demostrado que los iones sililio catalizan el acoplamiento de éteres bencílicos β-bromo sustituidos con alquinil silanos, una reacción que muestra una selectividad complementaria a la observada con metales de transición (I, Eur. J. Org. 2018, 6194, y portada del número).
SOS está interesado en la química de intermedios vinilideno de oro. Partiendo de iodoalquinos, SOS describió la reacción de funcionalización C–H para sintetizar indenos (J, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 3052) mediante la generación de un intermedio vinilideno de oro, responsable del proceso de inserción C–H.
D. Activación de posiciones progargílicas y bencílicas mediante catálisis con oro.
SOS está interesado en desarrollar procesos catalíticos utilizando como precursores compuestos propargílicos (Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 7857).
En SOS estudiamos la reactividad de alquinilciclopropanos con estructuras particulares, lo que nos ha permitido encontrar nuevos modos de reacción (Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10377). Estudios mecanísticos, tanto teóricos como experimentales, permitieron la caracterización de un intermedio de reacción con una estructura única, como es el caso de un complejo catión alilo estabilizado por oro (K, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12097).
Las reacciones de 1-propargil-1H-benzotriazoles catalizadas por oro(I) permiten acceder a α-imino carbenos de oro (Adv. Synth. Catal. 2016, 358, 1398). Sobre estos resultados, SOS ha descrito la síntesis divergente de 7-pirazolilindoles (L, Adv. Synth. Catal. 2019, 361, 758).
SOS se ha interesado por la química del ferroceno y análogos, así como sus implicaciones biológicas. En este contexto, SOS ha descrito el atrapamiento de o-metilenoquinonas con metalocenos para generar compuestos con actividad biológica prometedora (M, Eur. J. Org. Chem. 2018, 2858; VIP article).
E. Reacciones catalíticas con diazocompuestos.
Desde su comienzo SOS ha estudiado la activación catalítica de vinil diazo compuestos y su utilidad en síntesis (Adv. Synth. Catal. 2013, 355, 1848). La reactividad de vinil azidas con vinil diazo compuestos en presencia de cobre(I) permite obtener ciclopentenil azidas (N, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 5121) mediante una reacción formal de cicloadición [3+2] y posterior reordenamiento alil-azida.
SOS ha descrito el acomplamiento cruzado de vinil diazo compuestos con carbeno de zinc(II), generados in situ de forma catalítica para preparar dienos conjugados (O, Chem. Eur. J. 2017, 23, 1013). Este trabajo complementa y expande de forma significativa el alcance este tipo de transformaciones estudiadas por SOS, previamente.
La activación de diazo compuestos con oro(I) permite llevar a cabo funcionalizaciones C–H del ferroceno y de otros metalocenos. Los productos de funcionalización obtenidos pueden oxidarse en la posición bencílica con facilidad, documentando una funcionalización C–H adicional (P, Chem. Eur. J. 2017, 23, 3091, Hot Paper).
