Les reaccions d’acoblament creuat catalitzades amb pal·ladi (Pd) per a la formació de nous enllaços C-C, C-N, C-O s’utilitzen àmpliament per a la síntesi de nous fàrmacs i productes agroquímics. Aquestes reaccions van ser descobertes l’any 2010 per Heck, Negishi i Suzuki, els quals rebre el premi Nobel de Química.

El grup de recerca química QBIS de la Universitat de Girona, dirigit pels investigadors Miquel Costas i Xavi Ribas, investiguen reaccions d’acoblament creuat basades en coure: un metall més abundant, econòmic i menys tòxic que el pal·ladi. Les reaccions d’acoblament creuat catalitzades amb coure, conegudes com Condensacions d’Ullmann, es van descobrir al principi del segle XX però, per diferents motius, van acabar passant a un segon pla. Un dels objectius del QBIS és desenvolupar-les de manera més sostenible sota condicions de reaccions més suaus, és a dir, a temperatures més baixes i emprant baixes concentracions de catalitzadors.

Un camp per explorar
La tesi d’Alicia Casitas se centra en el camp de la química organometàl·lica del coure(III), el qual roman sense explorar. Els complexos arilcoure(III) s'han proposat com a intermedis clau en les reaccions de condensació Ullmann que consisteixen en l'acoblament d'halurs d'arils i nucleòfils basats en heteroàtoms catalitzades amb coure. L'estudi de la reactivitat de complexos arilcoure(III) ben definits pot proporcionar una millor comprensió del mecanisme de les reaccions de condensació Ullmann, el qual es troba sota un intens debat.

En el seu treball, Casitas estudia la viabilitat del complexos arilcoure(III), estabilitzats en lligands macrocíclics, de participar en reaccions de formació d'enllaç carboni-heteroàtom. La investigadora ha desenvolupat reaccions de formació d'enllaç C-N i C-O així com reaccions d'intercanvi d'halurs, on s'inclouen fluoracions, catalitzades amb coure i basades en un cicle catalític Cu(I)/Cu(III) utilitzant substrats models d'halur d'aril. Així, ha obtingut una comprensió fonamental de les etapes redox a dos electrons, addició oxidant i eliminació reductiva, en coure.

Resultats
Els resultats obtinguts ajudaran a entendre millor les reaccions de Condensació Ullmann des d’un punt de vista mecanístic i també a desenvolupar catalitzadors eficients que permetin treballar en condicions de reacció suaus. La tesi d’Alicia Casitas porta per títol “Reactivity of well-defined organometallic copper(III) complexes in carbon-heteroatom bond forming reactions” i ha estat dirigida pels doctors Xavi Ribas i Miquel Costas.
 

Consulteu el treball d'Alicia Casitas a la pàgina de Tesis Doctorals en Xarxa (TDX): http://www.tdx.cat/handle/10803/81985