Los procesos de síntesis química en la industria o centros de I+D dependen, en gran medida, de reacciones que sólo pueden proceder de manera eficiente en presencia de pequeñas cantidades de una sustancia, llamada catalizador. La catálisis da lugar a rutas sintéticas más cortas, eficientes y con menor coste energético, lo que conlleva un gran impacto económico y medioambiental para la sociedad.

Sin embargo, estos catalizadores están frecuentemente basados en compuestos de metales de transición caros y, con frecuencia, tóxicos cuya creciente escasez hace su uso a largo plazo insostenible para la sociedad. Por este motivo, uno de los grandes retos para la comunidad científica consiste en reemplazar estos catalizadores por otros basados en metales muy abundantes y baratos como cobalto, níquel o hierro, presentes en altas concentraciones en toda la corteza terrestre y considerados prácticamente inagotables.

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Objetivo

Esta propuesta tiene como objetivo desarrollar catalizadores basados en hierro para llevar a cabo reacciones de interés sintético que usen una fuente de energía limpia, sostenible y segura como es la luz visible. El proyecto gira alrededor de la generación de especies metaloradicales, altamente reactivas, mediante la irradiación con luz visible y sus reacciones con diversos haluros de alquilo y arilo.

Enfoque multidisciplinar

Esta reactividad viene gobernada por procesos de transferencia de átomo de halógeno (TAX) y genera radicales centrados en átomos de carbono, que son intermedios muy valiosos y versátiles en síntesis orgánica contemporánea. Mediante un enfoque multidisciplinar, cimentado en diversos campos de la Química Organometálica, Química Orgánica y Fotoquímica, se explorarán los siguientes aspectos:

1. (1) Estudio de los factores que determinan la reactividad TAX en procesos estequiométricos;
2. (2) Desarrollo de reacciones con cantidades catalíticas de metaloradicales;
3. (3) Aumento de la reactividad TAX mediante el diseño de nuevos metaloradicales.

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Innovación y sostenibilidad

Esta innovadora estrategia pretende desarrollar nuevas herramientas para la síntesis de productos de alto valor añadido basadas en procesos sostenibles a largo plazo, con el fin último de abordar los problemas económicos y medioambientales presentes en procesos industriales.