Organocatalytic Asymmetric α-Chlorination of 1,3-Dicarbonyl Compounds Catalyzed by 2-Aminobenzimidazole Derivatives

Bifunctional chiral 2-aminobenzimidazole derivatives 1 and 2 catalyze the enantioselective stereodivergent α-chlorination of β-ketoesters and 1,3-diketone derivatives with up to 50% ee using N-chlorosuccinimide (NCS) or 2,3,4,4,5,6-hexachloro-2,5-cyclohexadien-1-one as electrophilic chlorine sources.

Cross-dehydrogenative coupling reaction using copper oxide impregnated on magnetite in deep eutectic solvents

The synthesis of different tetrahydroisoquinolines using choline chloride : ethylene glycol as a deep eutectic solvent (DES) and copper(II) oxide impregnated on magnetite as a catalyst has been accomplished successfully. The copper catalyst amount is the lowest loading ever reported. The presence of DES showed to be essential since the reaction in the absence of this medium did not proceed. A direct proportional relationship was found between the conductivity of DES medium and the yield obtained. The DES and the catalyst could be reused up to ten times without any detrimental effect on the yield of the reaction, with the aerobic conditions making the protocol highly sustainable, where the only waste is water.

Pursuing Chemical Efficiency by Using Supported Organocatalysts for Asymmetric Reactions under Aqueous Conditions

Over the past decade, a great effort has been made by the chemical community to improve the efficiency of organic transformations and allow sustainable processes. Merging the use of supported and recyclable organocatalysts and aqueous conditions for the asymmetric synthesis of valuable molecules, has led to outstanding contributions in the area of green chemistry. Recent progresses in the field include the implementation of these methodologies in the large scale production of chiral molecules using automated flow chemistry.

Automatic Abdominal Aortic Aneurysm segmentation in MR images

Abdominal Aortic Aneurism is a disease related to a weakening in the aortic wall that can cause a break in the aorta and the death. The detection of an unusual dilatation of a section of the aorta is an indicative of this disease. However, it is difficult to diagnose because it is necessary image diagnosis using computed tomography or magnetic resonance. An automatic diagnosis system would allow to analyze abdominal magnetic resonance images and to warn doctors if any anomaly is detected. We focus our research in magnetic resonance images because of the absence of ionizing radiation. Although there are proposals to identify this disease in magnetic resonance images, they need an intervention from clinicians to be precise and some of them are computationally hard. In this paper we develop a novel approach to analyze magnetic resonance abdominal images and detect the lumen and the aortic wall. The method combines different algorithms in two stages to improve the detection and the segmentation so it can be applied to similar problems with other type of images or structures. In a first stage, we use a spatial fuzzy C-means algorithm with morphological image analysis to detect and segment the lumen; and subsequently, in a second stage, we apply a graph cut algorithm to segment the aortic wall. The obtained results in the analyzed images are pretty successful obtaining an average of 79% of overlapping between the automatic segmentation provided by our method and the aortic wall identified by a medical specialist. The main impact of the proposed method is that it works in a completely automatic way with a low computational cost, which is of great significance for any expert and intelligent system.

Aid decision algorithms to estimate the risk in congenital heart surgery

Background and objective: In this paper, we have tested the suitability of using different artificial intelligence-based algorithms for decision support when classifying the risk of congenital heart surgery. In this sense, classification of those surgical risks provides enormous benefits as the a priori estimation of surgical outcomes depending on either the type of disease or the type of repair, and other elements that influence the final result. This preventive estimation may help to avoid future complications, or even death. Methods: We have evaluated four machine learning algorithms to achieve our objective: multilayer perceptron, self-organizing map, radial basis function networks and decision trees. The architectures implemented have the aim of classifying among three types of surgical risk: low complexity, medium complexity and high complexity. Results: Accuracy outcomes achieved range between 80% and 99%, being the multilayer perceptron method the one that offered a higher hit ratio. Conclusions: According to the results, it is feasible to develop a clinical decision support system using the evaluated algorithms. Such system would help cardiology specialists, paediatricians and surgeons to forecast the level of risk related to a congenital heart disease surgery.

Bio-renewable enantioselective aldol reaction in natural deep eutectic solvents

Among the deep eutectic solvents (DES), natural deep eutectic solvents (NADES) formed by D-glucose and racemic malic acid are suitable media to perform the enantioselective L-proline catalyzed intermolecular aldol reaction, creating simultaneously and selectively a C–C bond and a new stereocenter. The scope of the reaction was found to be broad, with products being obtained with good levels of diastereo- and enantioselectivities. Furthermore, when the reaction was performed at a large scale, the catalyst together with the reaction media can be recovered by simple water extraction and reused at least three times affording similar results. Therefore, the use of NADES as reaction media to carry out a VOC-free selective process has been demonstrated for the first time. The process is clean, cheap, simple and scalable and meets most of the criteria to be considered as a sustainable and bio-renewable process, with the reaction media and catalyst arising directly from Nature.

Estudio de complejos metal-carbeno mesoiónicos como catalizadores en condiciones medioambientalmente sostenibles

Los carbenos, conocidos como intermedios lábiles de reacción debido a su alta reactividad, son un grupo de compuestos con propiedades muy interesantes. Su uso está extendido en química organometálica, puesto que la mayoría de aplicaciones de estas especies implican su coordinación con metales de transición para formar complejos metal-carbeno. Existen diferentes tipos que de complejos en base a su configuración electrónica y los sustituyentes presentes en la molécula. Uno de los grupos de carbenos con mayor interés en catálisis organometálica son los complejos derivados de carbenos N-heterocíclicos (NHC). Entre ellos se encuentran los carbenos normales (nNHC), los anormales (aNHC) y los mesoiónicos (MIC). Cada uno de estos tipos presenta propiedades físicas y químicas diferentes, debido a la diferente disposición de los heteroátomos y el modo de enlace en la estructura. Los complejos metal-carbeno mesoiónicos están empezando a usarse en catálisis homogénea por su facilidad de formación y su alta estabilidad en condiciones normales de reacción. Además, se ha probado su utilidad como catalizadores de reacciones orgánicas en medios no convencionales, tales como el agua. Entre los medios no convencionales que pueden ser utilizados para llevar a cabo reacciones en condiciones más benignas para el medio ambiente, se encuentran los disolventes eutécticos (DES). Estos disolventes son formados a partir de la mezcla de dos sólidos, una sal cuaternaria (HBA) y una especie donante de hidrógenos (HBD), que dan lugar una disolución líquida a temperatura ambiente. Las propiedades de esta mezcla eutéctica se pueden ajustar en función de la relación HBA/HBD, con el fin de adaptarse a diferentes tipos de reacciones orgánicas. En este trabajo se estudia la reacción de Suzuki-Miyaura, un acoplamiento cruzado de dos especies orgánicas, tanto en agua como en un líquido eutéctico usando un complejo derivado de una carbeno mesoiónico, obteniéndose un mejor rendimiento de la reacción en el disolvente eutéctico. Además, el uso de un DES como medio de reacción permitiría recuperar el catalizador utilizado en la reacción, de modo que se reduciría el número de residuos generados en el proceso.

Coordinación y seguimiento del Grado en Ingeniería Informática

El fomento de la calidad universitaria es una dimensión clave en el EEES que se basa en sistemas de garantía y mejora de la calidad internos en las universidades y en procedimientos llevados a cabo por agencias de evaluación y acreditación externas a ellas. Además, se resalta que cada vez es más necesario que estas acreditaciones de calidad nacionales se reconozcan fuera del propio país. En este contexto ha surgido la creación de sellos de calidad europeos que están enfocados a determinados sectores científico-técnicos o profesionales que tienen la ventaja de facilitar la comparación transfronteriza y ofrecer a universidades y egresados la posibilidad de demostrar la calidad de sus titulaciones en el ámbito europeo. En el caso de los Grados en Ingeniería Informática es el sello EURO-INF regulado por la European Quality Assurance Network for Informatics Education (EQANIE) el que garantiza que la calidad de los programas en informática se corresponde con los criterios europeos genéricos establecidos y que sus egresados adquieren las competencias definidas para este sello. En esta memoria se explica el trabajo realizado para el proceso de acreditación y solicitud del sello EURO-INF como un doble proceso aprovechando las sinergias entre ambos procedimientos.

Docencia semipresencial en el Máster en Ingeniería Informática

En este artículo se describe el trabajo realizado por la red de investigación en docencia universitaria denominada “Docencia semipresencial en el Máster en Ingeniería Informática” y que ha pretendido trabajar en las diferentes asignaturas del Máster en Ingeniería Informática de la Universidad de Alicante con el fin de dotarlas de un carácter semipresencial de una forma coordinada e integrada. Se ha creado un grupo de trabajo dentro de la comisión académica del máster y se ha impulsado una colaboración estrecha entre los responsables de todas las asignaturas del Máster en Ingeniería Informática a la hora de usar todos los mecanismos necesarios para dotar a las respectivas asignaturas del carácter semipresencial. Ha sido muy importante el apoyo que se ha tenido del ICE en este sentido, por ejemplo mediante la solicitud y realización de un curso específico sobre bLearning.

Photocatalytic Dehydrogenative Lactonization of 2-Arylbenzoic Acids

A metal-free dehydrogenative lactonization of 2-arylbenzoic acids at room temperature was developed. This work illustrates the first application of visible-light photoredox catalysis in the preparation of benzo-3,4-coumarins, an important structural motif in bioactive molecules. The combination of photocatalyst [Acr+-Mes] with (NH4)2S2O8 as a terminal oxidant provides an economical and environmentally benign entry to different substituted benzocoumarins. Preliminary mechanistic studies suggest that this reaction most likely occurs through a homolytic aromatic substitution pathway.

Indium-Mediated Cleavage of the Trityl Group from Protected 1H-Tetrazoles

On treatment with indium metal in MeOH–THF, trityl groups undergo reductive removal from 1H-protected tetrazoles (including aliphatic, aromatic, and heteroaromatic substituents), affording the corresponding free tetrazoles in excellent yields, without any decomposition of the tetrazole ring or reduction of any other group.