Contribución Latinoamericana a la exploración y aplicaciones de los procesos órgano-catalíticos

Abstract

El rol de la catálisis ha sido vital en el desarrollo industrial y económico de la sociedad. En química, la catálisis es especialmente útil para acelerar las velocidades de reacción, reducir el gasto energético y mejorar los rendimientos experimentales. En el campo de la síntesis orgánica, el desarrollo de catalizadores que promueven reacciones con productos enantiopuros o enantio-enriquecidos es de vital interés en la producción de fármacos y agroquímicos. De hecho, el 60% de los fármacos comerciales presentan al menos un centro estereogénico y se administran como enan-tiómeros puros o racematos; sin embargo, la demanda de sustancias puras ópticamente activas ha aumentado en las últimas décadas debido a las marcadas diferencias en los perfiles farmacológicos, farmacocinéticos y de toxicidad de los enantiómeros de un fármaco, lo cual hace necesario obtener productos enantioméricamente puros para ofrecer tratamientos más seguros. Por ello, en 2021 Benjamin List y David MacMillan fueron merecedores del premio Nobel de Química por sus investigaciones en órgano-catálisis asimétrica, considerando sus aportes como la base del desa-rrollo de catalizadores orgánicos de bajo peso molecular, que inducen enantioselectividad y que representan una op-ción versátil y ecoamigable en la síntesis de compuestos enantio-enriquecidos. En esta revisión se buscó listar los aportes y avances en órgano-catálisis en países latinoamericanos, destacando las publicaciones más recientes sobre el uso de órgano-catalizadores derivados de prolina, treonina, tiourea y escuaramidas, entre otros, para la obtención de una variedad de compuestos orgánicos complejos biológicamente activos como tetrahidrocarbazoles, aziridinas y chalconas, así como en la síntesis de núcleos de interés farmacéutico como cromeno, piperidina e hidroquinolina. Además, se resaltan sus aplicaciones en la optimización de reacciones estéreo-específicas como adiciones de Michael, Diels-Alder, condensaciones aldólicas y síntesis peptídicas. Los avances en esta área demuestran el potencial de Amé-rica Latina en la investigación en síntesis asimétrica, estudios de reactividad y descubrimiento de fármacos

The role of catalysis has been vital in the industrial and economic development of society. In chemistry, catalysis is especially useful for speeding up reaction rates, reducing energy expenditure, and improving experimental yields. In the field of organic synthesis, the development of catalysts that promote reactions with enantiopure or enantio-enriched products is of vital interest in the production of drugs and agrochemicals. In fact, 60% of commercial drugs have at least one stereogenic center and are administered as pure enantiomers or racemates; however, the demand for pure optically active sub-stances has increased in recent decades due to the marked differences in the pharmacological, pharmacokinetic and toxicity profiles of the enantiomers of a drug, which makes it necessary to obtain enantiomerically pure products to offer treatments safer. For this reason, in 2021 Benjamin List and David MacMillan were awarded the Nobel Prize in Chemistry for their research in asymmetric organo-catalysis, considering their contributions as the basis for the devel-opment of low molecular weight organic catalysts that induce enantioselectivity and that represent a versatile and eco-friendly option in the synthesis of enantio-enriched compounds. This review sought to list the contributions and ad-vances in organo-catalysis in Latin American countries, highlighting the most recent publications on the use of organo-catalysts derived from proline, threonine, thiourea and squaramides, among others, to obtain a variety of organic com-pounds. biologically active complexes such as tetrahydrocarbazoles, aziridines and chalcones, as well as in the syn-thesis of nuclei of pharmaceutical interest such as chromene, piperidine and hydroquinoline. In addition, its applica-tions in the optimization of stereospecific reactions such as Michael additions, Diels-Alder, aldol condensations and peptide synthesis are highlighted. Advances in this area demonstrate the potential of Latin America in research on asymmetric synthesis, reactivity studies and drug discovery.