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CTQ2012-38594-C02-02

Financiado
APROXIMACIONES NO CONVENCIONALES A LA CATALISIS ASIMETRICA: DE NANOMATERIALES IN...
APROXIMACIONES NO CONVENCIONALES A LA CATALISIS ASIMETRICA: DE NANOMATERIALES INORGANICOS A ENZIMAS ARTIFICIALES LA NECESIDAD DE DESARROLLAR PROCESOS QUIMICOS CATALITICOS MAS SOSTENIBLES HACE QUE LA TIPICA DIVISION DE LA CATALISIS EN HOMOGENEA, HETEROGENEA Y BIOCATALISIS ESTE SIENDO SUPERADA POR NUEVAS APROXIMACIONES EN BUSCA DE NUEVOS TIPOS... LA NECESIDAD DE DESARROLLAR PROCESOS QUIMICOS CATALITICOS MAS SOSTENIBLES HACE QUE LA TIPICA DIVISION DE LA CATALISIS EN HOMOGENEA, HETEROGENEA Y BIOCATALISIS ESTE SIENDO SUPERADA POR NUEVAS APROXIMACIONES EN BUSCA DE NUEVOS TIPOS DE CATALIZADORES. EN ESTE PROYECTO SE QUIEREN ESTUDIAR DOS TIPOS DE ENTIDADES CATALITICAS MUY POCO DESARROLLADAS EN CATALISIS ASIMETRICA: NANOMATERIALES DE OXIDOS METALICOS FUNCIONALIZADOS Y ENZIMAS ARTIFICIALES BASADAS EN POLIMEROS FUNCIONALES.EN EL PRIMER CASO, LAS NANOPARTICULAS DE OXIDOS METALICOS PRESENTAN GRANDES VENTAJAS SOBRE OTROS MATERIALES: SON ESTABLES BAJO CONDICIONES ESTANDAR DE PRESION, HUMEDAD Y TEMPERATURA, Y TAMBIEN BAJO LA MAYORIA DE CONDICIONES DE REACCION EN SINTESIS ORGANICA. PERO LO MAS INTERESANTE DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA CATALISIS ES LA POSIBILIDAD QUE TIENEN DE ACTUAR COMO ACIDOS DE LEWIS Y BASES DE BRONSTED SIMULTANEAMENTE, ADEMAS DE PODER ESTABLECER PUENTES DE HIDROGENO CON HIDROXILOS SUPERFICIALES. ESTO CONVIERTE A DICHOS NANOMATERIALES EN POTENCIALMENTE PODEROSOS CATALIZADORES MULTIFUNCIONALES. ESTAS CARACTERISTICAS, UNIDAS A SU GRAN SUPERFICIE ESPECIFICA, LES PERMITEN ADSORBER MUCHOS COMPUESTOS ORGANICOS POLARES, QUE PUEDEN ACTUAR TANTO COMO SUSTRATOS PARA LA REACCION COMO LIGANDOS QUIRALES CAPACES DE CONTROLAR LA ESTEREOSELECTIVIDAD. SE PRETENDE APLICAR DICHOS NANOMATERIALES A DIVERSOS TIPOS DE REACCIONES TIPO ENE ASIMETRICAS COMO PRUEBA DE CONCEPTO.EN EL SEGUNDO CASO, SE QUIERE USAR UNA APROXIMACION BIOMIMETICA PARA OBTENER POLIMEROS FUNCIONALES CAPACES DE IMITAR EL MODO DE ACCION DE UNA ENZIMA; ESTO ES, ENZIMAS ARTIFICIALES. LAS ENZIMAS SON MACROMOLECULAS COLOIDALES MULTIFUNCIONALES CAPACES DE CATALIZAR UNA REACCION EN MEDIO ACUOSO. MUCHAS VECES EL AGUA FORMA PARTE DEL CICLO CATALITICO. TAMBIEN SON ALTAMENTE ESTEREOSELECTIVAS GRACIAS A LA ENTRADA EN FUNCIONAMIENTO DE MECANISMOS DE RECONOCIMIENTO MOLECULAR, LO QUE LAS HACE MUY ESPECIFICAS POR DETERMINADOS SUSTRATOS. TODAS ESTAS PROPIEDADES HAN SIDO, Y ESTAN SIENDO AMPLIAMENTE EXPLOTADAS POR LA BIOCATALISIS. SIN EMBARGO, SU OBTENCION PRESENTA ALGUNAS SERIAS DESVENTAJAS, PUESTO QUE HAY QUE AISLARLAS DE CELULAS, Y SU MODIFICACION Y OPTIMIZACION ESTRUCTURAL ES EXTREMADAMENTE COMPLEJA.¿SE PUEDEN IMITAR SUS CARACTERISTICAS GENERALES (ESTRUCTURA/ACTIVIDAD) CON SISTEMAS SINTETICOS NO PEPTIDICOS? ¿SE PUEDEN DESARROLLAR METODOS ASIMETRICOS EFICIENTES A PARTIR DE ELLOS? CONOCIENDO LOS CENTROS ACTIVOS Y LOS MECANISMOS DE ACCION DE DICHAS ENZIMAS, ES EN PRINCIPIO POSIBLE IMITARLOS Y OPTIMIZARLOS DE FORMA MUCHO MAS SIMPLE MEDIANTE LA FUNCIONALIZACION DE LA MACROMOLECULA ADECUADA Y LA INTRODUCCION DE GRUPOS AUXILIARES PARA RECREAR EL AMBIENTE DEL ESTADO DE TRANSICION. SE QUIEREN PREPARAR PUES HIDROLASAS-ESTERASAS Y TRANSAMINASA ARTIFICIALES, QUE PERMITIRIAN OBTENER, ADEMAS, COMPUESTOS QUIRALES DE ELEVADO INTERES SINTETICO.EN RESUMEN, EL PROYECTO ESTA CENTRADO EN ESTUDIAR DOS GRANDES TIPOS DE CATALIZADORES (NANOPARTICULAS DE OXIDOS METALICOS Y ENZIMAS ARTIFICIALES) QUE HASTA AHORA HAN GOZADO DE POCO PREDICAMENTO EN SINTESIS ASIMETRICA. LOS NANOCATALIZADORES DE OXIDOS METALICOS MODIFICADOS CON LIGANDOS QUIRALES PODRIAN CONVERTIRSE EN LA CLAVE PARA UN DESARROLLO EFICIENTE DE LA CATALISIS HETEROGENEA ASIMETRICA, MIENTRAS QUE LAS ENZIMAS ARTIFICIALES PERMITIRIAN OBTENER ENTIDADES CATALITICAS ASIMETRICAS CAPACES DE OPERAR BAJO CONDICIONES “FISIOLOGICAS”, ESTO ES, EN MEDIO ACUOSO Y CONDICIONES AMBIENTALES. ver más
01/01/2012
CSIC
35K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2012-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 35K€
Líder del proyecto
AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 2-3 552M