Proyectos de investigación competitivos financiados por entidades externas
Producción Continua de Compuestos Enantiómeramente Puros: Un Enfoque Escalable hacia la Industrialización
| Acrónimo | TIACPES |
|---|---|
| Título proyecto | Producción Continua de Compuestos Enantiómeramente Puros: Un Enfoque Escalable hacia la Industrialización |
| Referencia externa | PID2025-172923NB-I00 |
| Descripción/abstract | La producción de compuestos enantioméricamente puros es clave en la industria química, especialmente en la farmacéutica, por ejemplo, donde muchos fármacos son quirales. La catálisis asimétrica permite obtenerlos con mayor rendimiento, menos pasos y menor consumo energético que otros enfoques. Aunque esencial para la síntesis sostenible, aún hay margen para mejorar la eficiencia, seguridad y economía de estos proc esos catalíticos y hacerlos plenamente competitivos a escala industrial. El objetivo principal de este proyecto es descubrir y optimizar reacciones catalíticas enantioselectivas relevantes en flujo continuo para operaciones a gran escala. Combinaremos nuestra experiencia en síntesis de ligandos modulares, inmovilización de catalizadores sin pérdida de rendimiento y conocimiento de procesos catalíticos clave con herramientas avanzadas como aprendizaje automático (ML) y optimización bayesiana, experimentación de alto rendimiento (HTE), química cuántica y química de flujos. Abordaremos sustratos no resueltos, desarrollaremos versiones en flujo continuo de reacciones batch con catalizadores soportados y emplearemos ML y química computacional para acelerar estos avances. ¿Qué reacciones planeamos estudiar? El primer grupo son reacciones de relevancia industrial que implican reactivos gaseosos cuya manipulación conlleva riesgos de seguridad o toxicidad, o desafíos operativos asociados al trabajo bajo presión. Estos incluyen hidrogenación catalítica, hidroformilación, oxidación aeróbia en fase avanzada de moléculas complejas y la funcionalización o acoplamiento directo de alcanos ligeros. El segundo grupo son procesos asimétricos organocatalizados. El tercer grupo, más exploratorio, combinará química cuántica, aprendizaje automático y HTE para descubrir nuevas reacciones asimétricas con metales abundantes. Se prestará especial atención al uso de ligandos tridentados inmovilizados, con el objetivo de mejorar la capacidad de autorreparación de los complejos catalíticos correspondientes. Desde una perspectiva metodológica, explotaremos el uso de complejos MLhetLhom bien definidos, un concepto que hemos introducido recientemente y que tiene un gran potencial para ofrecer soluciones prácticas a una variedad de procesos de flujo continuo. Cabe destacar que esta estrategia solo es posible gracias al aislamiento de centros activos proporcionado por la inmovilización de uno de los ligandos en esos complejos catalíticos (Lhet). Más concretamente, WP1 se centra en combinar DFT y ML para guiar el diseño de ligandos para la hidrogenación asimétrica de sustratos no resueltos, así como en reducir la dependencia de metales nobles mediante una mejor recuperación del catalizador y la exploración de metales abundantes y con el uso de procesos de flujo continuo con catalizadores inmovilizados. WP2 desarrollará catalizadores ML1L2 bien definidos para aplicaciones de flujo continuo en reacciones mediadas por metales y organocatalizadas ya consolidadas. WP3 pretende diseñar ligandos multipodales que permitan catalizadores autorreparadores, abriendo así el acceso a nuevas reacciones catalizadas por metales de la primera fila de transición y minimizando la lixiviación de metales en procesos de flujo continuo basados en Pd y Rh. En conjunto, estos WPs ofrecerán procesos de flujo enantioselectivo eficientes, escalables y responsables con el medio ambiente. El proyecto se llevará a cabo en colaboración con tres socios industriales. |
| Entidad financiadora | MINISTERIO DE CIENCIA, INNOVACION Y UNIVERSIDADES |
| Convocatoria | Ayudas a «Proyectos de Generación de Conocimiento» y a actuaciones para la formación de personal investigador predoctoral asociadas a dichos proyectos, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2024-2027. Any 2025 |
| Fecha inicio | 01-09-2026 |
| Fecha fin | 31-08-2029 |
| Departamento/IP | Química Física i Inorgànica/DIÉGUEZ FERNÁNDEZ, MONTSERRAT; PAMIES OLLÉ, OSCAR |
| Ámbito | Nacional |
| Estado | En ejecución |
