Estudio de reacciones de oxidación catalizadas por complejos biomiméticos de Fe (II), Fe (III) y Mn (III)

Abstract

[ES]Se ha desarrollado una metodología económicamente asequible y medioambientalmente sostenible para la oxidación catalítica de sustratos orgánicos con interés preparativo, utilizando para ello sistemas biomiméticos de Fe(II), Fe(III) y Mn(III). En primer lugar se ha llevado a cabo la síntesis de los complejos metálicos catalizadores, optimizando los procedimientos descritos en la bibliografía precedente. Asimismo se ha llevado a cabo un análisis exhaustivo de todas las variables implicadas en las reacciones de oxidación catalítica, entre otras el disolvente, el tiempo de reacción, la temperatura, oxidante utilizado y equivalentes de éste, catalizador y carga de éste y finalmente los diferentes métodos de adición de los reactivos a la reacción. Gracias a esta metodología se ha estudiado la funcionalización de diversos sustratos de tipo esteroide, encontrando que la oxidación catalítica catalizada por complejos de hierro (II) se muestra como un método altamente selectivo para obtener epoxidaciones selectivas en esqueletos androstanos insaturados. Además se han conseguido otro tipo de activaciones C-H en el anillo C. En cuanto a los sustratos de tipo terpeno, se ha ensayado sobre una amplia variedad, obteniéndose resultados que van desde la epoxidación a la activación de enlaces C-H desactivados. Como dato a destacar se ha mejorado sustancialmente la reacción clásica de obtención de lactonas a partir de éteres cíclicos, no sólo en rendimiento sino en las condiciones de reacción, evitando el uso de Cr(VI) y otros metales pesados. En otro apartado se ha estudiado la competitividad entre las reacciones de epoxidación y cis-dihidroxilación. Este estudio ha permitido desarrollar un método muy selectivo para lograr la cis-dihidroxilación de olefinas con alta densidad electrónica. Las ventajas de la metodología desarrollada son destacables, puesto que se evita el uso de reactivos de osmio, de alto precio y elevada toxicidad, cambiándolos por catalizadores de hierro, mucho más accesible económicamente y, por supuesto, mucho menos tóxico. En un bloque aparte se ha ensayado la metodología de oxidación catalítica sobre sustratos de un alto interés, tanto en toxicología como en química de materiales, los hidrocarburos policíclicos aromáticos. Este estudio ha permitido obtener productos de un alto valor añadido en el mercado. Para concluir, este trabajo de tesis doctoral ha conducido a la publicación de 5 artículos científicos en revistas de ámbito internacional y alto índice de impacto, así como el desarrollo de otros dos artículos que se encuentran bajo revisión del editor.