Vol. 114 Núm. 4 (2018)
An Open Letter from Researchers to European Funding Agencies, Academies, Universities, Research Institutions, and Decision Makers
Bas de Bruin y otros 1.380 investigadores.
Resumen: La comprensión mecanística de los procesos catalíticos es de máxima relevancia. En este artículo se exponen las diferentes estrategias utilizadas para este fin, prestando especial atención a sustratos modelo que contienen grupos haluro de arilo o areno en un entorno macrocíclico utilizados de forma exitosa en procesos catalíticos que implican catalizadores de Cu, Ag, Au, Co y Ni. Se destaca la importancia de diseñar plataformas estructurales que sirvan como modelo para desentrañar detalles mecánisticos, a nivel molecular, de procesos de formación de enlaces C–C o C–heteroátomo catalizados por metales de transición. Este conocimiento servirá como base para el diseño de catalizadores más eficientes para una transformación deseada.
Palabras clave: diseño de ligandos, catalizadores de metales de transición, altos estados de oxidación, mecanismos, especies intermedias.
Abstract: Different approaches devoted to the mechanistic understanding of catalytic processes are exposed, paying special attention to the successful use of triazamacrocyclic aryl-halide or arene-containing substrates used for Cu-, Ag-, Au-, Co- and Ni-catalysis. The importance of designing model substrate platforms to unravel mechanistic details at a molecular level of C–C or C–heteroatom bond forming processes catalysed by transition metals are highlighted. This fundamental mechanistic knowledge will serve as a foundation for the catalyst design for a desired transformation.
Keywords: Ligand Design, Transition Metal Catalysts, High Oxidation States, Mechanisms, Intermediate Species.
Resumen: La aplicación de los distintos mecanismos de activación organocatalítica en química de cicloadición ha derivado en el desarrollo de diversas metodologías para la síntesis estereocontrolada de estructuras carbo- y heterocíclicas de relativa complejidad estructural de forma sencilla y eficaz. En este artículo se trata de ilustrar las posibilidades que ofrece la organocatálisis asimétrica como herramienta de síntesis a través de distintos ejemplos de reacciones de cicloadición desarrolladas en nuestro Grupo de Investigación, que van desde la paradigmática cicloadición Diels-Alder a otras cicloadiciones (formales) menos convencionales como las cicloadiciones (3+2), (5+2) o (4+3).
Palabras clave: Cicloadiciones, Organocatálisis, Catálisis Asimétrica, Heterociclos, Iluros.
Abstract: The application of the different organocatalytic activation manifolds in cycloaddition chemistry has led to the development of a variety of methodologies for the stereocontrolled synthesis of carbo- and heterocyclic scaffolds of relative structural complexity in a simple and effective manner. This account tries to illustrate the possibilities offered by asymmetric organocatalysis as a powerful synthetic tool through different examples of cycloaddition reactions developed in our research group, moving from the paradigmatic Diels-Alder cycloaddition to other less conventional (formal) cycloadditions such as (3+2), (5+2) or (4+3) cycloaddition reactions.
Keywords: Cycloadditions, Organocatalysis, Asymmetric Catalysis, Heterocycles, Ylides.
Las interacciones no covalentes conducen inevitablemente a una redistribución de la densidad electrónica de los sistemas moleculares que participan en ellas. El hecho relevante es que, aunque estas interacciones son normalmente débiles, perturban significativamente la reactividad intrínseca de los ácidos y bases de Lewis implicados en ellas. Estas redistribuciones de la densidad electrónica se reflejan en cambios dramáticos en la acidez o la basicidad intrínseca del sistema que actúa como ácido o base de Lewis, respectivamente, hasta el punto de que bases convencionales pueden convertirse en ácidos muy fuertes, y los oxoácidos en bases muy fuertes. Los cambios antes mencionados son particularmente significativos cuando los ácidos de Lewis que participan en la interacción son derivados de berilio deficientes en electrones. Esta naturaleza deficiente en electrones también es responsable del comportamiento de algunos compuestos específicos de berilio que actúan como esponjas de electrones y esponjas de aniones.
Palabras clave: reactividad intrínseca, interacciones no covalentes, cooperatividad, esponjas de electrones, esponjas de aniones, pares iónicosResumen: Emergencia es el fenómeno a través del cual surgen fascinantes y nuevas propiedades. Este artículo tiene dos objetivos principales. El primero es presentar el fenómeno de emergencia usando el lenguaje de la química y empleando modelos químicos. El segundo y más importante objetivo, es resaltar la visión de que el aparente caprichoso movimiento de moléculas orgánicas y de agua puede, bajo condicio- nes de equilibrio, en un ambiente determinado, dar lugar a agrupamientos e interacciones que evolucionan hasta ordenarse en empaquetamientos estables, con propiedades que pueden ser valoradas como resultado de procesos emergentes.
Palabras clave: Emergencia, química, actividad biológica, auto-ensamblaje, agua, síntesis.
Abstract: Emergence is the phenomenon by which fascinating, and entirely novel properties, arise. This article has two major goals. The first is to present the phenomenon of emergence using the language of the chemistry and on the basis of chemical models. The second and more important goal is to make the point that the random motion of water and organic molecules under a conductive environment, involve shape interactions played our sequentially over time and can be considered also examples of emergent processes, where randomness can give rise to complex ordered structures.
Keywords: Emergence, chemistry, biological activity, self-assembly, water, synthesis.
Este artículo destaca el trabajo de algunos fotógrafos que han contribuido con una visión artística a la documentación gráfica de la química, a través de sus protagonistas, sus laboratorios, las substancias y sus reacciones. En primer lugar se repasa un repertorio de retratos de químicos destacados realizados desde la invención del daguerrotipo hasta el final de la Segunda Guerra Mundial. En segundo lugar se presta atención al trabajo del fotógrafo alemán Albert Renger-Patzsch, bien conocido por sus fotografías de la naturaleza y de arquitectura urbana e industrial, pero que nos ha legado unas imágenes simples y fascinantes a un tiempo de material de vidrio para el laboratorio, así como al del fotógrafo científico estadounidense Fritz Goro. En tercer lugar se destacan ejemplos de fotógrafos y científicos que han ilustrado con especial acierto diversas reacciones químicas en libros ricos en imágenes. Por último, se cita brevemente el trabajo de algunos fotógrafos más próximos a la física y de otros con una incursión anecdótica pero interesante en el mundo de la química.
Resumen: Atendiendo a las orientaciones metodológicas recogidas por los últimos Decretos que regulan los nuevos currículos de Secundaria derivados del cambio Legislativo en Educación, se desarrolla el tema de Cinética Química que se reincorpora al currículo de algunos cursos de Secundaria, contextualizando con el actual término de “Química Verde”, relacionado con el concepto de sostenibilidad. Concretamente se utilizará la catálisis y su importancia industrial como nexo de unión entre el currículo y el concepto de Química Verde.
Palabras clave: Enseñanza, Secundaria, Catálisis, Cinética Química, Química Verde.
Abstract: In regard with the methodological orientations gathered by the last Education Acts that regulate the new Secondary Education curricula derived from the Educative Laws changes, Chemical Kinetics is developed -which is reincorporated into the curriculum of some Secondary courses- in the context of the current term of “Green Chemistry”, related to the concept of sustainability. Specifically, catalysis and its industrial importance will be used as a link between the curriculum and the concept of Green Chemistry.
Keywords: Teaching, Secondary School, Catalysis, Chemical Kinetics, Green Chemistry.