Sólidos básicos como catalizadores en la síntesis ecoeficiente de heterociclos potencialmente activos
Authors:   , Nope Vargas Eliana Rocío 
Published: March 2021

En los últimos años, el interés por realizar una Química más sostenible y favorable con el ambiente, ha aumentado drásticamente. La contaminación ambiental, el calentamiento global y el esfuerzo por mejorar la protección de cultivos, productos y medicamentos, han causado daños no deseables al planeta y a la salud humana. En este contexto, la Química Verde surge como una disciplina que se esfuerza por lograr la sostenibilidad, desarrollando procesos químicos benignos con la humanidad y con el medio ambiente. Esta nueva forma de hacer Química se aplica en todo el ciclo de un proceso de síntesis, y tiene como fin, eliminar o reducir el consumo energético, el uso de sustancias peligrosas y realizar procesos más seguros. Por lo tanto, la aplicación de estrategias ingeniosas para sintetizar moléculas altamente sustituidas, combinando diversidad molecular con eco-compatibilidad, ha sido uno de los objetivos de muchas investigaciones, por lo que, el diseño de reacciones que transformen sustratos simples y de fácil disposición en estructuras complejas, es uno de los desafíos actuales en la Química Orgánica. Las reacciones multicomponente (RMC) son una herramienta para la síntesis de compuestos biológicamente activos, que resultan de interés para el desarrollo de nuevos fármacos. Estas reacciones se llevan a cabo en un solo paso e involucran el uso de tres o más reactivos que forman un único producto, que contiene a la mayoría de los átomos de los materiales de partida, lo que conlleva a que estos procedimientos presenten alta economía atómica. Además, permiten trabajar con numerosas variaciones estructurales, minimizan tiempos de reacción y en algunos procesos evitan el uso de sustancias auxiliares, permitiendo desarrollar reacciones libres de solvente. Estas ventajas se encaminan dentro de los principios de la Química Verde, por lo que cada día presentan un mayor interés en la Química moderna. Dentro de los principios de la Química Verde se menciona el uso de la catálisis para el desarrollo de tecnologías más limpias y benignas con el medio ambiente, y se hace principal énfasis en el uso de los catalizadores heterogéneos. La sustitución de bases en medios homogéneos por sólidos básicos como alúminas, zeolitas, arcillas y materiales mesoporosos modificados, son una alternativa para reemplazar las metodologías convencionales. Teniendo en cuenta que los sólidos básicos se pueden clasificar como sólidos con propiedades básicas intrínsecas y con propiedades básicas incorporadas, en este trabajo se estudiaron materiales tipo hidrotalcita y polioxometalatos tipo decaniobato, como sólidos con propiedades intrínsecas y se estudió, además, la incorporación de carbonato de calcio en un material mesoporoso tipo MCM-41 como sólido con propiedades básicas incorporadas De esta manera, en este trabajo se plantea como objetivo general sintetizar materiales básicos tipo hidrotalcitas, decaniobato y CaCO3 soportado en un material mesoporoso tipo MCM-41 (Ca-MCM-41), evaluar su activad catalítica en la síntesis multicomponente de tres familias de compuestos de heterociclos, con potencial actividad biológica, aplicando metodologías bajo los principios de la Química Verde. Se plantearon como objetivos específicos, caracterizar los materiales sintetizados por diversas técnicas; estudiar y optimizar las reacciones multicomponentes de la síntesis de 4H-piranos, de derivados de los cromenos y de derivados de uracilos con el catalizador más activo