Descripción del proyecto
ESTE PROYECTO PRETENDE USAR LAS HERRAMIENTAS DE LA QUIMICA COMPUTACIONAL PARA ESTABLECER MODELOS DE REACTIVIDAD EN UNA SERIE DE PROCESOS QUIMICOS QUE PERMITAN UN CONTROL A MEDIDA DE LOS MISMOS: ECONOMIA ATOMICA Y EFICIENCIA ENERGETICA, QUIMIO, REGIO Y ESTEREOSELECTIVIDAD Y EL MENOR NUMERO DE ETAPAS POSIBLE. AL ENTENDER CON EL MAYOR DETALLE POSIBLE LOS MECANISMOS A TRAVES DE LOS QUE TRANSCURREN ESTAS REACCIONES Y EL PAPEL DEL METAL EN LA ACTIVACION Y SELECTIVIDAD PODREMOS DISEÑAR MEJORES CATALIZADORES Y PROPONER SUSTRATOS O CONDICIONES DE REACCION OPTIMAS.LA MAYOR PARTE DEL TRABAJO TOMARA COMO REFERENCIA LAS REACCIONES DESARROLLADAS A LO LARGO DE LA EJECUCION DEL PROYECTO COORDINADOR, LO QUE NOS PERMITIRA CONTRIBUIR A GUIAR EL PROCESO DE SINTESIS Y COMPROBAR RAPIDAMENTE LA VALIDEZ DE NUESTRAS HIPOTESIS EN EL LABORATORIO. EL TRABAJO SE DIVIDIRA EN CUATRO BLOQUES BIEN DIFERENCIADOS:1. ESTUDIO DE REACCIONES CATALIZADAS POR ORO O ACIDOS DE BRØNSTED. NOS CENTRAREMOS EN LAS DIFERENCIAS Y SIMILITUDES ENTRE CATALISIS CON METAL/ACIDO Y EN CONSEGUIR CONTROLAR LA SELECTIVIDAD EN PROCESOS DE MIGRACION O REORGANIZACIONES. ESPECIAL ATENCION RECIBIRA EL USO DE OXIDANTES SOBRE LOS INTERMEDIOS DE PROCESOS CLASICOS EN CATALISIS DE AU(I), Y EL ESTUDIO DE LA EVOLUCION DE LOS INTERMEDIOS A-OXOCARBENOIDE QUE ABREN NUEVAS E INTERESANTES RUTAS DE REACTIVIDAD.2. ESTUDIAREMOS LA COMPETENCIA ENTRE MECANISMOS PARA EL REAGRUPAMIENTO [1,2] DE WITTIG EN ORGANOLITICOS A-OXIGENO FUNCIONALIZADOS Y LA SELECTIVIDAD ENCONTRADA EN CARBOLITIACIONES, EXPLICANDO LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES DEL GRUPO, QUE CUESTIONAN LOS MECANISMOS ACEPTADOS.3. COMPLEJOS DE MO(VI) O V(V): SE ESTUDIARA SU PAPEL COMO CATALIZADORES EN PROCESOS DE DESOXIGENACION O ROTURA OXIDATIVA DE POLIOLES O LIGNINA PROCEDENTES DEL PROCESADO DE LA BIOMASA. ESTOS MECANISMOS, APARENTEMENTE SENCILLOS, OCULTAN PAPELES POCO CONVENCIONALES DEL CENTRO METALICO Y UNA REACTIVIDAD DE DOS ESTADOS DE SPIN CON ABUNDANCIA DE ESPECIES CON CARACTER DIRADICAL QUE DIFICULTAN SU ESTUDIO. EL OBJETIVO PRINCIPAL ES EL DISEÑO DE CATALIZADORES QUE REDUZCAN LAS BARRERAS DE ACTIVACION (ESTAS REACCIONES SUELEN REQUERIR TEMPERATURAS ELEVADAS) Y SEAN SELECTIVOS, PARA CONSEGUIR EL APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DE LA ACTIVIDAD AGROFORESTAL COMO ALTERNATIVAS AL PETROLEO.4. CATALISIS METALICA EN FASE GAS: MEDIANTE INSTRUMENTACION CONSTRUIDA AD-HOC, EL GRUPO EXPERIMENTAL DEL PROF. BELLERT (BAYLOR UNIV.) NOS PROPORCIONARA CINETICAS EN FASE GAS, RELACIONES DE PRODUCTOS Y EFECTOS ISOTOPICOS DE PROCESOS CATALIZADOS POR AU(I), CO(I) Y NI(I). ESTOS DATOS UNIDOS A LA MODELIZACION MOLECULAR ABREN LA POSIBILIDAD DE ANALIZAR EL EFECTO EN CATALISIS DE UN CENTRO METALICO DESNUDO (DESPROVISTO DE DISOLVENTE, LIGANDOS, CONTRAIONES, ETC.). UTILIZAREMOS ADEMAS EL METODO URVA DESARROLLADO POR CREMER Y KRAKA PARA ANALIZAR EN DETALLE EL MECANISMO DE REACCIONES CATALIZADAS POR ORO (ENTRONCANDO CON EL BLOQUE 1). ESTUDIAREMOS LAS MIGRACIONES 1,2 Y 1,3 DE PROPARGIL-ESTERES Y LA REACCION DE RAUTENSTRAUCH POR LA GRAN VARIEDAD DE QUIMICA DE ORO QUE REPRESENTAN (FORMACION DE ALQUINOS, ALENOS Y CARBOCATIONES/CARBENOS, E INCLUYENDO UNA ETAPA DE ELECTROCICLACION EN LA RAUTENSTRAUCH). URVA PROPORCIONA UNA DESCRIPCION DE LAS REACCIONES CON UN DETALLE SIN PRECEDENTES, PERMITIENDO ASIGNAR A EVENTOS CONCRETOS (POLARIZACION, REHIBRIDACION, ETC) UNA PARTE DE LA BARRERA DE ACTIVACION DEL PROCESO, GUIANDO ASI EL PROCESO DE DISEÑO DE SUSTRATOS O CATALIZADORES OPTIMOS ECANISM\CARBOLITIACIONES\BIOMASA\LIGNINA\MOLIBDENO\ORO\CATÁLISIS\URVA\COMPUTACIONAL\DFT