Síntesis Orgánica en el Año Internacional de la Química

La Fundación Lilly está celebrando su 19º simposium científico dedicado a la Síntesis Orgánica. El simposium es en San Lorenzo de El Escorial los días 14 y 15 de abril.

La síntesis orgánica es la parte de la química orgánica que tiene como objetivo la preparación de moléculas, naturales o no. Es, posiblemente, la vertiente más creativa de la química y la responsable de la descripción de la química como la ciencia que crea su propio objeto.

En grandes rasgos, la síntesis orgánica se puede dividir en dos áreas:

a) La síntesis dirigida a objetivo. Generalmente, productos naturales o análogos; aunque en los últimos tiempos, se está dedicando mucho esfuerzo a los compuestos químicos artificiales con propiedades tecnológicas (con estructuras diseñadas  para tener una función).

b) Desarrollo de métodos sintéticos. Lo que pretenden es profundizar en la reactividad química de los tipos de moléculas orgánicas. Se suele incidir, especialmente, en la selectividad del proceso; es decir, como se obtiene preferentemente un compuesto en una reacción química. A partir de la reactividad selectiva se establece la metodología sintética.

Muchas investigaciones  combinan ambas aproximaciones, desarrollándose métodos sintéticos que se aplican a objetivos concretos. El tema ya ha sido tratado en algunos artículos de este blog.

El simposium cuenta con la participación de destacados científicos como ponentes; algunos de  los más relevantes del área.

Durante la primera sesión, los ponentes y los temas de las conferencias han sido:

1) Profesor Ei-Ichi Negishi (Premio Nobel de Química, 2010). Magical Power of d-Block Transition Metals — Pd-Catalyzed Cross-Coupling and ZACA Reaction.

Hizo una presentación sobre la utilidad de los métodos de formación de enlaces C-C usando reactivos organometálicos y catálisis por complejos de metales de transición (la investigación por la que le galardonaron con el Premio Nobel). La metodología sintda es espectacular, habiendo desarrollado procesos selectivos de síntesis de moléculas poliinsaturadas con total control de la estereoquímica (estereocontrol).

2) Profesor Fukuyama. Improved Total Synthesis of Ecteinascidin 743 a.k.a. Yondelis.

Ecteinascidin 743 (ó ET-743) es el principio activo del antitumoral Yondelis, comercializado por PharmaMar. Es un producto natural de estructura bastante compleja (ver imagen). Se discutieron las síntesis previas de los grupos de Manzanares y de Corey y se presentó la nueva síntesis realizada en el grupo de Fukuyama.

3) Profesora Nevado. From natural products to in silico drug design: an exciting journey.

Es una joven investigadora española trabajando en la Universidad de Zürich. Realizó una presentación brillante de los resultados (muy interesantes) de su grupo. Partiendo de reacciones catalizadas por complejos de metales de transición (Pt, Au) se realizaron estudios mecanísticos computacionales. Posteriormente, la metodología se aplicó a la síntesis de productos naturales y análogos con actividad biológica interesante; que, a su vez, se usan como herramientas de trabajo para elucidar mecanismos biológicos. Un  ejemplo muy adecuado que demustra lo que la química puede hacer para el progreso de la biomedicina (para una presentación intreresante sobre el tema, ver la charla en el curso de divulgación preparada por Enrique Mann, se puede descargar aquí).

4) Profesor Giralt. Molecular Recognition at Protein Surfaces.

Presentó resultados recientes de la interacción de proteínas. Es un trabajo muy interesante en la química supramolecular de proteínas. Este conocimiento puede servir de guía para el diseño de moléculas pequeñas (péptidos y análogos) con actividad biológica.

5) Profesora Nájera. Silver versus Gold-catalyzed Reactions.

Presentó resultados de reacciones de hidroaminación de olefinas y de dienos y de reacciones de cicloadición dipolar catalizadas por sales de oro o plata. Se aplicó a a la síntesis de moléculas con actividad biológica (antivirales).

6) Profesor Knochel. Preparation and Reactions of Functionalized Organometallics.

Se presentaron resultados de la preparación y aplicaciones sintéticas de una amplia variedad de reactivos organometálicos funcionalizados. Estos compuestos tienen un potencial sintético enorme y en los últimos años, el grupo de Knochel ha hecho avances espectaculares.

7) Profesor Pfaltz. New catalysts and substrate classes for asymmetric hydrogenation.

El grupo de Pfaltz es pionero en la hidrogenación enantioselectiva de olefinas sencilla, no funcionalizadas. Presentó sus últimos resultados, dónde han desarrollado métodos eficaces de síntesis, siendo aplicados a moléculas complejas; como la síntesis total enantioselectiva  de la vitamina E [(R,R,R)-tocoferol].

8 ) Profesor Gaunt. New copper-catalyzed reactions.

Presentó metodos sintéticos catalizados por compuestos de cobre, especialmente en el campo de los compuestos aromáticos.

9) Profesora Sanford. Catalyzed C-H Functionalization Reactions.

Describió procesos de funcionalización selectiva de moléculas orgánicas basadas en la activación de enlaces C-H. Esta metodología, al igual que la descrita por Gaunt, aún tiene que ser evaluada con aplicaciones en sistemas complejos y en síntesis total.

10) Profesor Trost. A Challenge for Total Synthesis: Atom Economy.

Con su estilo apasionado y convincente, el profesor Trost realizó un repaso a métodos de formación de enlaces C-C (principalmente) catalizadas por complejos de paladio y guiado por la filosofía de la economía atómica (una estrategia que intenta minimizar la pérdida de masa por la formación de productos secundarios en una reacción; pero que no aborda el hecho de que la mayor parte de los átomos en una reacción orgánica proceden del disolvente, lo que también hay que economizar; en cualquier caso, una estrategia muy interesante, cuyo objetivo principal es la selectividad). Trost describió la aplicación de la metodología a la síntesis de productos naturales, especialmente las bryostatins. Terminó con una reflexión de los que nos queda por descubrir en síntesis orgánica. Afortunadamente, es mucho.

También se rindió un homenaje al Profesor Barluenga, que recibió el premio de la Fundación Lilly y que hizo un breve resumen de su trayectoria científica.

Hoy, 15 de abril, será la segunda sesión del simposium, del que informaré más tarde.

Bernardo Herradón

herradon@iqog.csic.es