Un nou catalitzador permet obtindre de manera sostenible compostos clau per a la indústria farmacèutica
El Departament de Química Orgànica de la UV, en la seua unitat de la Facultat de Farmàcia, ha col·laborat amb l'Institut de Tecnologia Química (ITQ, UPV-CSIC) en el desenvolupament d'un catalitzador heterogeni que permet obtindre lactamas – compostos orgànics de gran interés per a les indústries farmacèutica i de polímers– de manera sostenible. El treball apareix publicat en 'Nature Communications'.
26 de de maig de 2025
Les lactames són grups funcionals presents en l'estructura de molècules orgàniques molt rellevants. De fet, les lactames són amides, substàncies que constitueixen part essencial de les proteïnes, i sense elles la vida no seria possible. A més, les lactames són molt importants per a la indústria farmacèutica: la penicil·lina és una lactama i d’entre els deu fàrmacs més venuts l'any 2022, tres d'ells eren lactamas.
“En aquest treball hem sigut capaços de desenvolupar el primer sistema catalític d'àmplia aplicabilitat per a obtindre lactames de manera pràctica, sostenible i selectiva, a partir de compostos orgànics molt accessibles i hidrogen, on el substrat de partida, en aquest cas una imida cíclica, pateix un procés d'hidrogenació generant aigua com a únic subproducte de la reacció”, explica Jose Ramón Cabrero Antonino, científic del CSIC en l’ITQ i autor de correspondència del treball.
L'equip de recerca ha estudiat detalladament no sols l'estructura del catalitzador heterogeni desenvolupat, sinó també el seu procés d'activació i el mecanisme pel qual transcorre la transformació catalítica. Aquest tipus d'aproximació racional a la catàlisi heterogènia aplicada a química orgànica suposa un avanç destacable en aquest camp.
“La comprensió en profunditat de l'estructura del catalitzador i del seu procés d'activació obri la porta a la potencial aplicació, d'aquest i d'altres materials relacionats, en processos orgànics d'interés altament sostenibles”, afirma Rosa Adam Ortiz, investigadora Ramón y Cajal del Departament de Química Orgànica de la Universitat de València, en la seua unitat de la Facultat de Farmàcia, i autora també de correspondència del treball.
D'altra banda, aquesta investigació resulta innovadora des del punt de vista del disseny d'un nou tipus de material bimetàl·lic multifuncional com a catalitzador. En els últims anys, el disseny de materials bimetàl·lics per a processos catalítics que utilitzen hidrogen ha sigut un camp molt actiu. La combinació bimetàl·lica descrita en aquest treball no havia sigut explorada fins a aquest moment en el camp de la catàlisi heterogènia i, per tant, obri noves vies en aquesta àrea.
En el treball col·laboren, a més, l'Institut de Microscòpia Electrònica i Materials de la Universitat de Cadis (IMEYMAT) i el Sincrotró ALBA.
La investigació ha sigut finançada per la Generalitat Valenciana, el Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, la Fundació la Caixa i el Programa d'Excel·lència Severo Ochoa de l’ITQ.
Referència:
Building lactams by highly selective hydrodeoxygenation of cyclic imides using an alumina-supported AgRe bimetallic nanocatalyst. Carles Lluna-Galán,Juan Camilo Arango-Daza,Daviel Gómez,Patricia Concepción,Rong Sun,Jose J. Calvino,Laura Simonelli,Rosa Adam&Jose R. Cabrero-Antonino. Nature Communicationsvolume16, Articlenumber:4119(2025)