Proyectos Universitarios
Formación y aplicaciones de especies nucleófilas de Ag(I)
Susana Porcel García
Instituto de Química
Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

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Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IB202212

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Formación y aplicaciones de especies nucleófilas de Ag(I)

Responsables

Susana Porcel García

Año de convocatoria

2012

Clave del proyecto

IB202212

Dependencia participante

Instituto de Química

Palabras clave

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Área

Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Disciplina

Química

Especialidad

Química organometálica

Modalidad

d) Proyectos de apoyo complementario para profesores e investigadores de reciente contratación-Proyectos de investigación

Síntesis

Dentro del grupo de los metales nobles la plata y el oro habían sido considerados como poco reactivos químicamente, no obstante recientemente hemos asistido a una gran expansión de la química del oro. Aunque de un modo mucho más moderado, el número de transformaciones catalizadas por plata también ha aumentado progresivamente. En la mayoría de sus aplicaciones la plata ha sido empleada como un ácido de Lewis suave o bien por su capacidad para abstraer halógenos. Mucho más interesantes son aplicaciones recientes en las que se explota su carácter de metal de transición interviniendo en procesos tales como reacciones de activación de enlaces C-H, o reacciones de transferencia de carbeno y nitreno. _x000D_ _x000D_ En el presente proyecto se investigará sobre la posibilidad de desarrollar otras reacciones en las que la plata actúe como un metal de transición. Se tratará de generar especies nucleófilas de plata mediante reacciones de transmetalación y se examinará si estas especies pueden llevar a cabo reacciones que son comunes a compuestos organometálicos de los grupos principales como la adición a carbonilos e iminas, así como reacciones comunes a compuestos organometálicos de los metales de transición como son las reacciones de acoplamiento con halogenuros alquilo. Además del interés de tipo fundamental que encierra el este estudio de este tipo de reacciones, al tratarse de especies menos básicas los compuestos orgánicos de plata podrían ofrecer alternativas en aquellos procesos en donde se requiere selectividad o compatibilidad con grupos sensibles a reactivos básicos. Por otro lado al tener propiedades redox, la plata puede reaccionar con los halogenuros de alquilo mediante mecanismos alternativos a los empleados tradicionalmente por los metales de transición con estos sustratos (como la adición oxidante) pudiendo dar a acceso a productos difíciles de obtener mediante otras vías. _x000D_ _x000D_ Junto con lo anterior, se desarrollará una segunda parte cuya finalidad es profundizar en el conocimiento que se tiene hasta ahora de las propiedades de ligandos silileno N-heterocíclicos mediante la síntesis de complejos de plata. En esta segunda parte se estudiará tanto la estructura y estabilidad de complejos de plata con ligandos silileno N-heterocíclios, así como su reactividad en reacciones de transferencia del ligando silileno a otros metales, en la diboración de alquenos y en las reacciones de adición y acoplamiento anteriormente citadas.

Contribución

La química organometálica se ha convertido en una herramienta fundamental de uso cotidiano en síntesis orgánica. Prueba de ello es que si echamos un vistazo a publicaciones recientes en revistas de prestigio donde se describa la síntesis de un producto orgánico de cierta complejidad, seguramente encontraremos al menos una etapa organometálica. Su éxito radica en que los protocolos que se emplean tienen una amplia tolerancia a diversos grupos funcionales lo que hace posible la construcción de moléculas orgánicas de una manera eficaz y en menor número de etapas que mediante reacciones estequiométricas tradicionales. La importancia de su contribución al desarrollo de la química fue galardonada en 2010 con el Premio Nobel de Química, otorgado a los autores de tres reacciones organometálicas de gran aplicación en síntesis como son las reacciones de Heck, Negishi y Suzuki. A pesar del gran avance experimentado por esta área en los últimos años, todavía quedan muchos retos por resolver entre los que podemos citar: el empleo de catalizadores menos costosos y más benignos con el medio ambiente. Éstas son dos características que cumple la plata, es más barata que otros metales comúnmente empleados en reacciones órganometálicas y además presenta una baja toxicidad. De hecho, la plata en forma de catión y en bajas concentraciones tiene propiedades antimicrobionas que eran conocidas por civilizaciones antiguas quiénes la usaban para purificar y almacenar agua, en la actualidad algunas cremas que previenen infecciones en quemaduras contienen plata y continúan haciéndose estudios para la obtención de compuestos de plata solubles con actividad antibiótica. Junto con las ventajas mencionadas cabe incluir que México es uno de los países con mayor cantidad de yacimientos de plata del mundo, por lo que el desarrollo de una química prolífera de plata es muy atractivo para el país. _x000D_ _x000D_ El proyecto de investigación que se plantea persigue un desarrollo de la química de la plata a nivel fundamental y de aplicación. Por un lado tiene por objeto aislar y caracterizar nuevas especies activas de plata, y por otro estudiar su reactividad y aplicaciones en reacciones de interés sintético. La reactividad de los compuestos orgánicos de plata que se generen se va a examinar en reacciones de adición o inserción a aldehídos e iminas y en reacciones de acoplamiento con halogenuros de alquilo. La adición de un organolitiado o de un reactivo de Grignard sobre aldehídos e iminas es una reacción común que ocurre con facilidad, sin embargo no es tran frecuente con los metales de transición. Con metales de transición tempranos que poseen enlaces polares metal-carbono esta reacción ocurre de un modo similar. Sin embargo, con los metales de transición tardíos cuyos enlaces metal-carbono tienen un mayor carácter covalente esta reacción se asemeja más a una inserción M-H sobre un alqueno y ocurre con mucha menor frecuencia. No obstante se han descrito inserciones M-C sobre aldehídos e iminas con algunos metales como Ru, Rh e interesantamente también con Cu(I),con respecto a la Ag sólo se han descrito reacciones de adición de acetiluros. Junto con el interés académico de estas transformaciones, las ventajas de emplear metales de transición en lugar de metales de los grupos principales son: a) permiten desarrollar procesos catalíticos, b) los enlaces M-C tienen un carácter menos básico y por tanto más compatible con varios grupos funcionales y c) permiten la introducción de ligandos quirales haciendo posible el desarrollo de procesos enantioselectivos. Como se ha mencionado, otra reacción de interés sintético que se examinará es la reacción de acoplamiento cruzado con halogenuros de alquilo. Los halogenuros de alquilo son los electrófilos más frecuentemente empleados para la formación de nuevos enlaces C-C en reacciones de acoplamiento cruzado. El interés de emplear Ag en estas transformaciones es que mientras la mayoría de los metales que catalizan reacciones de acoplamiento lo hacen mediante procesos de adición oxidante y eliminación reductora, al parecer la Ag prefiere un proceso redox. De este modo pueden llegar a obtenerse productos difíciles de sintizar por otro medios (por ejm productos de acoplamiento de halogenuros de alquilo secundarios y terciarios). A diferencia de lo que ocurre con otros metales, los mecanismos de los procesos mediados o catalizados por plata han sido muy poco estudiados de modo que otra de las contribuciones del proyecto será ayudar a esclarecer los mecanismos implicados en las reacciones catalizadas por este metal._x000D_ _x000D_ Junto con lo anterior y siguiendo en la línea de estudio de especies activas de plata, en el presente proyecto se pretende contribuir a ampliar el conocimiento sobre reactividad de sililenos N-heterocíclicos. Estos análogos de los carbenos N-heterocíclicos han sido muy poco desarrollados, existen varios estudios teóricos acerca de su estructura, características electrónicas y reactividad, pero son pocos los estudios experimentales que se han llevado a cabo. Dada la establecida utilidad (entre otras) de carbenos N-heterocíclicos de plata como fuente de transferencia del ligando carbeno hacia otros metales, se pretende aislar y caracterizar varios complejos silileno de plata con el fin de estudiar y comparar su reactividad frente a la de los correspondientes carbenos N-heterocíclicos. _x000D_ En líneas generales los temas que se propone abordar son temas de interés actual y conciernen un tipo de química que no está muy desarrollada en México. Los resultados que se obtengan, permitirán aumentar nuestra comprensión sobre procesos mediados por plata y contribuirán de modo positivo al desarrollo de nuevas reacciones organometálicas con aplicación en síntesis. _x000D_

Información general

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Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Formación y aplicaciones de especies nucleófilas de Ag(I)%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
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Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
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Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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