La síntesis de moléculas complejas como fármacos, requiere un proceso que en ocasiones involucra varias fases que aumentan su costo y restringen el acceso al producto. Ahora, Un equipo de la Universidad de Barcelona ha diseñado un nuevo enfoque metodológico que combina reacciones multicomponente con procesos de tipo dominó (transformaciones continuas en un solo compuesto) para facilitar la síntesis de moléculas de alto complejo estructural.

El estudio, publicado en la revista Edición internacional Angewandte Chemie , está dirigido por el profesor Rodolfo Lavilla, de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación y del Instituto de Biomedicina (IBUB) de la Universidad de Barcelona. El estudio, cuyos primeros firmantes son los investigadores Ouldouz Ghasghaei y Marina Pedrola (UB-IBUB), cuenta con la participación de expertos de la Universidad Masaryk (República Checa) y del Instituto de Investigación de Medicina Ambiental Leibniz (Alemania).

Reacciones multicomponente:más sencillez y eficiencia

Las reacciones multicomponente son protocolos que facilitan la síntesis química de nuevos compuestos de alta complejidad y diversidad estructural. Estas reacciones pueden formar varios enlaces y generar nuevas moléculas con una cantidad mínima de tres reactivos. Estos procesos son muy directos y ayudan a obtener moléculas de forma rápida y eficiente (sencillez, economía atómica, etc.) en comparación con los procesos tradicionales. También, Estos son también los caminos sintéticos más sostenibles desde una perspectiva ambiental (ahorro de recursos, menos gasto, etc.).

En el estudio, Los expertos crean un principio fundamental por el cual el cambio de polaridad de un reactivo en un proceso multicomponente desencadena reacciones dominó que permiten el acceso a una conectividad compleja. Este principio explicaría muchas transformaciones y facilitaría el diseño de nuevos procesos en el campo de la química sintética.

Según Lavilla, el nuevo principio se ha desarrollado "con núcleos de indol, un heterociclo presente en muchas moléculas naturales, y particularmente en drogas. También, Los compuestos que se prepararon con esta metodología presentan una alta variabilidad estructural (anillos fusionados lineales y angulares, compuestos rígidos o flexibles, etc.). "En el campo biológico, la mayoría de los productos sintetizados por los investigadores "presentan una poderosa actividad como ligandos del receptor de hidrocarburos arilo, " él añade, "una molécula con un papel determinante en varios procesos biológicos que se considera una potencial diana farmacológica para el desarrollo de nuevos fármacos".

Hasta aquí, sólo se habían descrito unos pocos casos específicos de reacciones multicomponente asociadas con un proceso de dominó. "Tanto las reacciones de dominó como las de componentes múltiples son muy complejas a escala mecanicista. Hay muchos vínculos, y muchas fases elementales, intermedios de reacción, etcétera, ", apunta el investigador. Añade que al fusionar estas dos familias de reacciones en un único proceso" aumentamos extraordinariamente la complejidad sintética. Por lo tanto, consideramos que la descripción de estos procesos es un avance para generalizarlos y expandirlos en combinaciones en química sintética ".

Tecnología para una química más verde

Las reacciones multicomponente facilitaron el desarrollo de nuevas moléculas de interés farmacéutico y biomédico (sondas biológicas, fluóforos, moléculas complejas). Estas técnicas son cada día más explotadas por otros sectores industriales.

"Sin embargo, hay muy pocas reacciones multicomponentes generales -alrededor de una docena en comparación con los cientos de reacciones biomoleculares-, y esto limita su aplicabilidad. En este sentido, Se está llevando a cabo una gran actividad científica en este campo para facilitar el acceso a este tipo de conectividad general a través de estas reacciones, y posibilitar su aplicación al desarrollo de todo tipo de compuestos orgánicos a gran escala (fármacos, plástica, fertilizantes, etc.), "concluye el investigador.