Las necesidades de nuestra sociedad requieren de la evolución hacia tecnologías más sostenibles, poniendo en valor materias primas abundantes y aprovechando las fuentes de energía renovables. En química orgánica sintética, esto se traduce en la exigencia en descubrir nuevas metodologías para la formación de nuevos enlaces utilizando materiales de partida abundantes y fuentes de energía inagotables.

Recientemente, el uso de la luz visible que proviene de la radiación solar ha despertado la curiosidad de científicos en todas las áreas. Inspirados en la fotosíntesis, se han desarrollado fotocatalizadores capaces de captar luz visible y transformarla en energía química, que está en línea con los principales objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas.

Esta nueva tecnología ha impulsado el descubrimiento de procesos sintéticos más eficientes para sintetizar o derivatizar compuestos de interés industrial a nivel de laboratorio académico. Aunque actualmente nos encontramos en la edad de oro de la fotocatálisis, hay ciertos aspectos que imposibilitan su aplicación generalizada a procesos sintéticos que puedan impactar tecnológicamente a nivel industrial, y por tanto beneficiar a la sociedad.

Por ejemplo, muchos de los fotocatalizadores de última generación se basan en metales preciosos, inaccesibles o con problemas de escasez y que además presentan una reactividad limitada respecto a la utilización de materiales de partida abundantes.

Por otro lado, la introducción de grupos fluoroalquilo en moléculas orgánicas mejora trascendentalmente sus propiedades biológicas, amplificando su actividad frente a diversos tratamientos, y constituyendo una de las estrategias más importantes de descubrimiento de fármacos y agroquímicos. De este modo, el diseño de métodos sintéticos de fluoroalquilación ha sido objetivo de numerosos estudios, sobre todo en el área de la fotocatálisis.

Sin embargo, el elevado coste, toxicidad y pobre economía atómica de los reactivos actuales impide su utilización fuera de laboratorios académicos, y por tanto no produce un impacto beneficioso a nivel industrial y social.

El propósito fundamental de esta propuesta es la de solventar estos retos con el desarrollo de métodos de fluoroalquilación de enlaces C-H adyacentes a compuestos carbonílicos que utilicen ácidos carboxílicos fluorados, las fuentes más abundantes y menos tóxicas de grupos fluoroalquilo, aprovechando la experiencia previa del equipo de investigación.

Los nuevos métodos sintéticos que se obtendrán en el desarrollo de esta propuesta permitirán la reconsideración de rutas retro-sintéticas en la preparación de sustancias de alto valor añadido o facilitará la preparación de nuevas sustancias biológicamente activas como fármacos o agroquímicos.

Globalmente, este proyecto abrirá las puertas a la implementación de rutas sintéticas más sostenibles a niveles industriales, impulsadas por fotocatalizadores de hierro, el metal más abundante y menos tóxico de la serie de transición, y aprovechando la luz visible como fuente de energía renovable.

La financiación de este proyecto, que supondrá la consolidación de esta línea de investigación inexplorada en la Región de Murcia, producirá un impacto directo beneficioso en el área de la química sintética, pero también se extenderá a otras áreas interdisciplinares como la química médica, bioquímica y agroquímica, además de despertar al sector económico e industrial con tecnologías sostenibles, finalmente mejorando el desarrollo de nuestra sociedad.