Química fina y sostenibilidadaplicaciones de carbones activados y óxidos metálicos con propiedades básicas como soportes catalíticos : síntesis eco-eficiente de productos de alto valor añadido

Abstract

En las Industrias Químicas existe la necesidad de desarrollar caminos sintéticos que, además de cumplir con el requisito de obtener los productos en altos rendimientos, sean sencillos y muestren una alta eficiencia atómica. Además, deben contener un número reducido de pasos, no generar residuos (menor costo), ser seguros y, sobre todo, medioambientalmente aceptables ("Química Verde"). Son numerosos los fármacos y productos naturales que contienen en su estructura compuestos heterocíclicos. La tecnología de microondas se presenta como una alternativa interesante para llevar a cabo las distintas rutas de síntesis de dichas moléculas y/o sus intermediarios debido a que son procesos con muy altos rendimientos y hacen más sencillas las tareas de purificación de estos productos. Uno de los objetivos principales de esta Tesis, fue el estudio de reacciones catalíticas de gran interés industrial en la síntesis de productos de alto valor añadido (Fine Chemicals). El estudio se centró en la reactividad de enlaces tipo C-N y C-C, utilizando catalizadores sólidos básicos. Las reacciones estudiadas fueron la N-alquilación de heterociclos nitrogenados (imidazol, 2-metilimidazol y bencimidazol), y la reacción de acoplamiento nitrógeno-carbono entre gamma-lactamas y aldehídos, utilizando como catalizadores carbonos básicos (alcalinos y alcalinotérreos) bajo activación térmica convencional (batch) y bajo activación microondas. Otros sólidos utilizados como soportes para la preparación de catalizadores con propiedades básicas, fueron los óxidos metálicos tipo sílice, alúmina y niobia impregnados con sales de metales alcalinos. Los catalizadores sólidos básicos, soportados sobre carbón activado y soportados sobre óxidos metálicos, fueron también empleados en el estudio de la reactividad de enlaces tipo C-C, para la obtención de derivados de 1,4-dihidropiridinas por condensación de Knoevenagel bajo activación térmica convencional. Los productos obtenidos a partir de las reacciones estudiadas son de gran interés en la industria farmacéutica y actualmente muy comercializados.