Som un grup d'investigació en la interfície entre la química inorgànica i la de materials. Formem part de l'Institut de Ciència Molecular (ICMol) de la Universitat de València.
La nostra investigació abasta diferents objectius que van des de la síntesi, caracterització i nanoestructuració de materials inorgànics i porosos. Partint d'un coneixement profund d'aquests principis bàsics, el nostre objectiu és possibilitar aplicacions rellevants per al medi ambient basades en aquests materials, com la catàlisi, la separació quiral, la fotocatàlisi, la electrocatàlisi o l'emmagatzematge d'energia. Col·laborem a nivell nacional i internacional amb grups d'investigació de renom, incloent científics del ICIQ (Tarragona), Polymat (Sant Sebastià), ETH (Zurich), ICN2 (Barcelona), Universitat de Liverpool, Universitat de Warwick i IMDEA Nanociència (Madrid). Els nostres laboratoris es troben en les instal·lacions d'última generació del ICMol.
L'activitat del grup se centra en el disseny, síntesi i caracterització de nous materials moleculars que presenten diverses propietats d'interés en un mateix material i les propietats del qual puguen ser modulades i ajustades a voluntat. L'objectiu últim serà la preparació de dispositius en els quals aquests materials moleculars multifuncionals representen un avantatge addicional gràcies a la possibilitat de modular aquestes propietats.
Per a això el grup utilitza les eines habituals de la química de coordinació per a la síntesi de materials que combinen diferents propietats. Les propietats més habituals seran de tipus elèctric, magnètic i òptic. Entre les primeres destaquen els materials conductors i superconductors electrònics i iònics. Les propietats magnètiques inclouen acoblaments magnètics, ordenaments magnètics a llarg abast, imants monomoleculars (SMM) o bé imants monocadena (SCM) així com sistemes interruptor com els sistemes de transició de spin (SCO) entre altres. Les propietats òptiques inclouen la luminescència i fluorescència així com sistemes quirals o fotoisomerizables.
Els sistemes amb SCO també presenten propietats òptiques com el bloqueig d'un estat de spin excitat induït o la llum (LIESST) on es produeix una transició a un estat fique-estable de spin per absorció de llum. També ens centrarem en la preparació de materials que combinen les propietats magnètiques amb la porositat amb la finalitat de dissenyar materials capaces d'interaccionar amb molècules hoste i de canviar per això les seues propietats (sensors químics).
Aquest grup de recerca té com finalitat el desenvolupament de catalitzadors per a la transformació de substrats poc funcionalitats en productes d'interès industrial mitjançant la catàlisi homogènia. Els substrats de preferència són els hidrocarburs i altres compostos amb una alta inèrcia química com el nitrogen o el diòxid de carboni. Respecte als catalitzadors s'utilitzaran complexos metàl·lics de elements de la primera sèrie de transició.
La nostra investigació té com a fi la generació de coneixement aplicat a les àrees de la química orgànica, la catàlisi i la ciència dels materials. Busquem mitjançant l'originalitat i la multidisciplinarietat generar coneixement científic.
Com a especialistes en Química Orgànica pretenem aportar la nostra visió per a la creació de complexitat molecular, tot orientat a la sostenibilitat i l'eficiència en coherència amb els objectius de desenvolupament sostenible. Concretament, el nostre estudi s'orienta a:
- El disseny de nous materials funcionals i el desenvolupament d'aplicacions alternatives en catàlisis i energia.
- L'ús de sistemes tipus MOF/COV que puguen generar interfícies funcionals d'alta densitat i resistents a mitjans extrems.
- El desenvolupament de noves vies sintètiques per a l'obtenció de complexitat molecular mitjançant processos concordes amb la química verda.
- L'ús de processos d'acte-transferència d'hidrogen per a activar dioles i generar noves estructures.
- El desenvolupament de noves estructures per a sistemes fotovoltaics.
- El desenvolupament de metodologies originals per a accedir a compostos poliaromátics a partir d'estructures simples i amb catàlisis.
L'objectiu principal de la investigació que duem a terme és la síntesi de nous compostos amb potencial activitat biològica. Per tant, el nostre treball se centra en el desenvolupament de noves metodologies que conduïsquen a aquestes molècules d'una manera simple i selectiva. En aquest context, la preparació de nous compostos organofluorats ha sigut una dels senyals d'identitat del grup, ja que és ben conegut que la introducció d'àtoms de fluor en molècules orgàniques sovint millora les seues propietats químiques i farmacològiques. Addicionalment, estem interessats en el disseny i síntesi de nous peptidomimètics i altres molècules xicotetes capaces d'activar o inhibir específicament dianes terapèutiques. Les principals línies es descriuen a continuació:
- Disseny, síntesi i reactivitat de noves entitats químiques fluorades que contenen la funció alquino.
- Estudi de la reactivitat diferencial d'amines propargíliques fluorades en processos d'hidroaminació i hidroarilación catalitzats per or. Extensió a processos tàndem mediats per agents de fluoració electrofílica.
- Síntesi d'acetats propargílics fluorats i avaluació preliminar de la seua reactivitat enfront de sals d'or (I).
- Desenvolupament d'un procés catalític per a la síntesi de 1-fluoroalquils a partir d'alquils terminals.
- Diversity-Oriented Synthesis (DOS): aplicació a la síntesi asimètrica de compostos benzofusionados fluorats i no fluorats com a noves entitats moleculars en el descobriment de fàrmacs.
- Síntesi asimètrica de compostos benzofusionats mitjançant processos tàndem o one-pot.
- Aplicació de 2-iode(brom)bencil amines fluorades com building blocks en la síntesi de heterocicles nitrogenats fluorats òpticament purs.
- Desenvolupament de nous processos enantioselectius mitjançant l'ús de'organocatàlisis, catàlisi metàl·lica o una combinació d'ambdues.
- Extensió de la reacció aza-Michael intramolecular (AMI) organocatalítica a èsters conjugats com a acceptors.
- Estudi de la reacció AMI asimètrica aplicada a processos de desimetrització de compostos proquirales.
- Disseny de nous processos tàndem organocatalítics: aza-Henry-AMI i aza-Morita Baylis Hillman-AMI.
- Síntesi asimètrica d'alcohols i amines cícliques mitjançant l'ús de sistemes binaris organocatalitzador / metall de transició (relay catalysis).
- Estudi de la reacció de alilació intramolecular catalítica enantioselectiva.
- Target Oriented Synthesis (TOS): disseny, síntesi i avaluació biològica d'una nova generació de peptidomimètics capaces d'inhibir la interacció RRE-Rev del virus de la immunodeficiència humana tipus 1.
L'objectiu fonamental del grup és fabricar nous tipus de molècules amb activitat farmacològica i l'estructura de la qual es recolze en la de productes naturals coneguts, així mateix bioactius. Dels molts tipus d'activitats farmacològiques descrites, l'atenció del grup se centra principalment en les activitats citotòxiques, antiangiogèniques i d'inhibició de la telomerasa, per la marcada influència que exhibeixen aquestes activitats en els processos de proliferació cel·lular. Això els confereix potencial interés en la terapèutica anticàncer. Un altre tipus d'acció farmacològica en la qual també s'investigarà és l'activitat antimalàrica.
El grup es va constituir fa ja alguns anys sobre la línia general de síntesi de productes naturals bioactius. Un dels seus membres manté col·laboració des de fa anys amb un altre grup de la Universitat Jaume I de Castelló, amb el qual té projectes d'investigació conjunts. Al seu torn, el grup té col·laboració amb grups externs per al tema de la realització i determinació de les activitats biològiques dels tipus abans esmentats.
Un d'aquests grups, comandat pels Doctors Isabel Fernández i Fernando Díaz, desenvolupa la seua activitat científica a Madrid en el Centre d'Investigacions Biològiques (CIB), entitat inclosa dins del CSIC. Les temàtiques que s'estan afrontant en l'actualitat es refereixen a la síntesi estereoselectiva i avaluació biològica d'anàlegs no naturals de dos productes naturals bioactius, la combretastatina A4 i la colquicina. Tots dos mostren un fort efecte d'inhibició de la proliferació cel·lular, la qual cosa els converteix en productes d'aplicació en la teràpia anticàncer. L'objectiu que es persegueix és crear anàlegs no naturals d'aquests compostos amb propietats farmacològiques millorades.
L'altre grup és una unitat dins de l'empresa farmacèutica multinacional GlaxoSmithKlyne i relacionada amb el tema de les investigacions en el camp de la malària. El nostre grup té signat un conveni amb aquesta empresa que permet l'avaluació, tant in vitro com in vivo, de les propietats antimalàriques dels compostos de síntesis. Això té particular importància ja que les avaluacions de productes bioactius sobre animals vius són particularment costoses i no són normalment portables a cap en instal·lacions acadèmiques.
Síntesi de compostos heterocíclics nitrogenats i posterior estudi de la seua reactivitat química. Estudi de la capacitat dels compostos preparats per a coordinar-se amb diferents espècies catiòniques i/o aniòniques i estudiar les possibles aplicacions d'aquestes interaccions. Sobre la base d'aquests coneixements, s'estudiarà la possible activitat farmacològica dels compostos preparats.
Estudi de reaccions orgàniques regi, i estereosselectives d'interés en síntesi des dels punts de vista preparatiu i mecanístic. La investigació se centra principalment en processos catalitzats amb sistemes organometàl·lics per a la construcció de molècules complexes, reaccions tèrmiques i fotoquímiques de funcionalització de diòxid de carboni, reaccions en diòxid de carboni en estat supercrític, i el disseny de reactius i catalitzadors sobre suport sòlid inert aplicables en processos de flux amb dissolvents convencionals i en diòxid de carboni supercrític. L'estudi es focalitza en el disseny de transformacions amb elevat interés sintètic, i en els seus mecanismes, atés l'impacte sobre l'eficàcia de la reacció dels factors estructurals i electrònics associats als reactius i catalitzadors, i d'aquells derivats del mig i les condicions de reacció.
