Catálisis para obtener fármacos nuevos y más
La metátesis olefínica es una reacción orgánica que redistribuye fragmentos de los alquenos (olefinas) mediante la fragmentación y regeneración de los dobles enlaces de carbono. En las últimas décadas se han desarrollado rápidamente los catalizadores para esta reacción. Dada la relativa simplicidad de la metátesis olefínica, frecuentemente genera menos subproductos no deseados y residuos peligrosos que otras reacciones orgánicas. Se ha puesto en marcha el proyecto COMPUTEDRUG (Ab initio statics and molecular dynamics simulation of olefin metathesis catalysts for pharmacological purposes), a partir del cual se dispone de conocimiento informático sobre la familia de catalizadores para la metátesis olefínica, que podría servir para una nueva generación de fármacos con mayores propiedades de activación, costes y estabilidad. Los socios del proyecto se propusieron comprender mejor la función que desempeñan los catalizadores de metátesis olefínica y determinar cómo se activan los catalizadores. Es posible utilizar mapas estéricos para predecir cuál será la estructura adoptada por el catalizador de metátesis olefínica, para cada sustrato de alqueno. Se ha encontrado que la estabilidad relativa del metalaciclo es crítica. Cuando este intermediario no cuenta con la energía necesaria, la reacción catalítica de la metátesis olefínica no ocurre en condiciones normales. En base a esta información ha sido posible predecir una nueva generación de catalizadores, sustituyendo al rutenio con un hierro inocuo y más económico, y sustituyendo al ligando de carbeno N-heterocíclico con un segundo ligando ilideno. La activación de los catalizadores de la metátesis olefínica ha permitido estimar el valor de cada catalizador. El valor de estabilidad relativa entre lo que se denomina intermediario de metalaciclo central y su intermediario de coordinación precedente es suficiente para predecir si tiene lugar la metátesis olefínica. Gracias a cuidadosos estudios de los procesos de desactivación fue posible determinar cuáles sustituciones no son adecuadas para la catálisis de la metátesis olefínica, dada la inestabilidad y descomposición de los catalizadores resultantes. Es posible estudiar la etapa que determina la velocidad de las reacciones de descomposición para saber si serán competitivas con la reacción común de metátesis olefínica. En la actualidad, las simulaciones informáticas sirven para estudiar una nueva molécula, y comparar su actividad con los catalizadores actuales, ahorrando así recursos experimentales y la síntesis de cientos de opciones de catalizadores que serían inactivos. La síntesis mejorada de los fármacos que contienen un macrociclo podría servir para la aplicación inmediata en el tratamiento de la hepatitis. Además de sus aplicaciones farmacológicas, las nuevas técnicas podrán utilizarse en muchas otras actividades, incluidos los catalizadores de oro y la fijación e hidrogenación del dióxido de carbono.
Palabras clave
Catálisis, olefina, metátesis olefínica, COMPUTEDRUG, metalaciclo, farmacología
