Evaluación continua y análisis de resultados en las asignaturas del grado de química impartidas por el departamento de química orgánica

En esta comunicación se pondrán en común las experiencias de distintos docentes del Departamento que han impartido asignaturas de Química Orgánica tanto en la antigua Licenciatura como en el nuevo Grado de Químicas. Las asignaturas en que se focaliza el estudio, debido a que son de obligada realización, son: Química Orgánica, Estereoquímica Orgánica, Determinación Estructural de Compuestos Orgánicos y Química Orgánica Avanzada. El objetivo de este estudio permitirá evaluar los cambios que se han llevado a cabo desde el punto de vista de las nuevas metodologías docentes que se han debido aplicar así como de los cambios de contenido que han sufrido las asignaturas. También se pretende evaluar los resultados obtenidos por los alumnos resaltando y comparando las ventajas e inconvenientes encontradas en el nuevo plan de estudios. Además, como fin último este estudio pretende poner en común aquellas estrategias que mejor resultado hayan dado desde distintos ámbitos docentes para aplicarlas en futuros cursos.

Microwave-assisted palladium-catalyzed highly regio- and stereoselective head to head dimerization of terminal aryl alkynes in water

A highly regio- and stereoselective oxime palladacycle/imidazolinium-catalyzed head to head dimerization of terminal aryl alkynes in water is presented. The reaction, which is carried out at 130 °C under microwave irradiation in the presence of 1,3-bis-(2,6-diisopropylphenyl)imidazolinium chloride as ligand, triethylamine as base, and TBAB as surfactant, allows the synthesis of (E)-1,4-enynes as single stereoisomers in good isolated yields.

Glyoxylic Acid versus Ethyl Glyoxylate for the Aqueous Enantio­selective Synthesis of α-Hydroxy-γ-Keto Acids and Esters by the N-Tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide-Organocatalyzed Aldol Reaction

N-Tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide is an efficient catalyst for the aqueous aldol reaction between ketones and glyoxylic acid, as the monohydrate or as an aqueous solution, or a 50% toluene solution of ethyl glyoxylate. These reactions led to the formation of chiral α-hydroxy-γ-keto carboxylic acids and esters in high levels of diastereo- and enantioselectivities (up to 97% ee), providing mainly anti aldol products. Only cyclopentanone and cyclohexane-1,4-dione afforded an almost 1:1 mixture of the syn/anti-diastereoisomers; however, the reaction between 4-phenylcyclohexanone and ethyl glyoxylate gave the corresponding syn,syn-product as the major diastereoisomer.

Aqueous Enantioselective Aldol Reaction of Methyl- and Phenylglyoxal Organocatalyzed by N-Tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide

The direct aldol reaction between methylglyoxal (40% aqueous solution) or phenylglyoxal monohydrate and ketones or aldehydes is catalyzed by N-tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide to afford the corresponding chiral γ-oxo-β-hydroxy carbonyl compounds, mainly as anti isomers with enantioselectivities up to 97%.

Synthesis of Dihydroisobenzofurans via Palladium-Catalyzed Sequential Alkynylation/Annulation of 2-Bromobenzyl and 2-Chlorobenzyl Alcohols under Microwave Irradiation

The palladium-catalyzed synthesis of dihydroisobenzofurans has been performed by sequential Sonogashira cross-coupling/cyclization reactions between terminal alkynes and 2-(hydroxymethyl)bromo- and chlorobenzenes in methanol as solvent at 130 °C under microwave irradiation. A 4,4′-dichlorobenzophenone oxime-derived chloro-bridged palladacycle is an efficient pre-catalyst to perform this tandem process using 2-dicyclohexylphosphanyl-2′,4′,6′-triisopropylbiphenyl (Xphos) as ancillary ligand and potassium hydroxide as base in the absence of a copper cocatalyst. Under these conditions, functionalized 2-bromo- and 2-chlorobenzaldehydes are also suitable partners in the domino process affording phthalans in good yields. All the reactions can be performed under air and employing reagent-grade chemicals under low loading conditions (1 mol% Pd).

Bis(2-aminobenzoimidazole)-Organocatalyzed Asymmetric Alkylation of Activated Methylene Compounds with Benzylic and Allylic Alcohols

The first organocatalyzed asymmetric alkylation of activated methylene compounds using benzylic and allylic alcohols as alkylating agents through dual hydrogen bond activation in an SN1-type reaction is reported. This green protocol employs a bis(2-aminobenzoimidazole) in combination with an achiral Brønsted acid as a bifunctional catalytic system and gives the alkylation products with moderate to good enantioselectivities. Although the scope of the reaction is limited, this methodology can be considered as complementary to existing metal-catalyzed processes. In addition, modest results were obtained in a first attempt to perform a metal-free asymmetric Tsuji–Trost reaction using allylic alcohols. Finally, the recovery and reusability of the organocatalyst is also achieved.

Microwave-Enhanced Asymmetric Transfer Hydrogenation of N-(tert-Butylsulfinyl)imines

Microwave irradiation has considerably enhanced the efficiency of the asymmetric transfer hydrogenation of N-(tert-butylsulfinyl)imines in isopropyl alcohol catalyzed by a ruthenium complex bearing the achiral ligand 2-amino-2-methylpropan-1-ol. In addition to shortening reaction times for the transfer hydrogenation processes to only 30 min, the amounts of ruthenium catalyst and isopropyl alcohol can be considerably reduced in comparison with our previous procedure assisted by conventional heating, which diminishes the environmental impact of this new protocol. This methodology can be applied to aromatic, heteroaromatic and aliphatic N-(tert-butylsulfinyl)ketimines, leading, after desulfinylation, to the expected primary amines in excellent yields and with enantiomeric excesses of up to 96 %.

Inmovilización de complejos organometálicos en soportes sólidos para aplicación en catálisis

La memoria de tesis titulada “Inmovilización de complejos organometálicos en soportes sólidos para aplicación en catálisis” presenta una serie de trabajos encaminados a la obtención de catalizadores híbridos, que sean estables, activos, selectivos y reutilizables en reacciones de hidrogenación e hidroformilación de olefinas. Para ello, se han estudiado diversos métodos para inmovilizar complejos metálicos en materiales carbonosos y sólidos inorgánicos: adsorción física, anclaje por formación de un enlace covalente e intercambio iónico. Estos catalizadores se han usado en las reacciones mencionadas, analizando sus propiedades catalíticas (actividad y selectividad), así como la robustez de los mismos y las posibilidades de reutilización.

Detritylation of Protected Tetrazoles by Naphthalene-Catalyzed Lithiation

Treatment of N-tritylated tetrazoles bearing aliphatic, aromatic, or heteroaromatic substituents (including functionalized ones) with lithium powder and a catalytic amount of naphthalene led to reductive removal of the trityl group to give excellent yields of the corresponding free tetrazoles without decomposition of the tetrazole ring. The detritylation process was successfully extended to several tetrazoles that are components of sartans, an interesting class of drugs. The chemoselectivity between trityl–tetrazole and trityl­–amine bond-cleavage reactions was also studied. This method represents an efficient technique for deprotection of tritylated tetrazoles under non-acidic conditions.

Reductive Removal of the Pivaloyl Protecting Group from Tetrazoles by a Naphthalene-Catalyzed Lithiation Process

The reaction of various 1-pivaloyl-1H-tetrazoles with excess lithium and a catalytic amount of naphthalene (20 mol%) led, after treatment with methanol, to the corresponding free tetrazoles through reductive C–N bond cleavage. This methodology represents a reasonable alternative to other nonreductive protocols.

Enantioselective Solvent-Free Synthesis of 3-Alkyl-3-hydroxy-2-oxoindoles Catalyzed by Binam-Prolinamides

BINAM-prolinamides are very efficient catalyst for the synthesis of non-protected and N-benzyl isatin derivatives by using an aldol reaction between ketones and isatins under solvent-free conditions. The results in terms of diastereo- and enantioselectivities are good, up to 99% de and 97% ee, and higher to those previously reported in the literature under similar reaction conditions. A high variation of the results is observed depending on the structure of the isatin and the ketone used in the process. While 90% of ee and 97% ee, respectively, is obtained by using (Ra)-BINAM-l-(bis)prolinamide as catalyst in the addition of cyclohexanone and α-methoxyacetone to free isatin, 90% ee is achieved for the reaction between N-benzyl isatin and acetone using N-tosyl BINAM-l-prolinamide as catalyst. This reaction is also carried out using a silica BINAM-l-prolinamide supported catalyst under solvent-free conditions, which can be reused up to five times giving similar results.

Contribución de las actividades prácticas en la evaluación de asignaturas pertenecientes a grados de ciencias experimentales

Se presentan los resultados del proceso de evaluación de algunas asignaturas experimentales incluidas dentro de diferentes títulos, Grado en Biología, Grado en Ciencias del Mar, Grado en Químicas, Grado en Óptica y Optometría y Grado en Ingeniería Química, en las que el Departamento de Química Orgánica de la Universidad de Alicante está involucrado. Los resultados recogidos muestran como la evaluación continua y la realización de una prueba final influyen en la calificación final de la asignatura. Además, dentro de la evaluación continua se han diseñado diferentes actividades, considerando la realización de prácticas de laboratorio, la resolución de problemas y presentación de los mismos, así como la entrega de cuestionarios y ejercicios a través de plataformas virtuales. Se presenta el análisis de como cada una de estas actividades contribuye en el resultado final obtenido por los estudiantes, mostrando que las actividades de carácter práctico influyen en la calificación final de una manera más positiva.

Consideraciones del estudiante sobre su formación práctica en asignaturas del área de conocimiento de química orgánica

En la presente comunicación se detallarán los resultados obtenidos de la valoración del alumno sobre los créditos prácticos en diferentes asignaturas de grado (Grado en Biología, y Grado en Ciencias del Mar: 26510, Química; Grado en Química: 26030, Determinación Estructural de Compuestos Orgánicos y 26050, Química Farmacéutica; Grado en Ingeniería Química: 34513, Química Orgánica Aplicada) adscritas al área de conocimiento de Química Orgánica. Se presentarán y analizarán los resultados obtenidos de esta valoración por parte del alumnado de las diferentes actividades prácticas implantadas en dichas asignaturas y su repercusión en la comprensión y seguimiento de las mismas. También se pretende evaluar cuales son las estrategias más efectivas y cuales son susceptibles de cambios. Y como último fin de este estudio se debatirá sobre las posibles mejoras propuestas por el alumno para su posible implantación en sucesivos cursos académicos.

2-Aminobenzimidazole Organocatalyzed Asymmetric Amination of Cyclic 1,3-Dicarbonyl Compounds

The use of a trans-cyclohexanediamine benzimidazole derivative as a hydrogen-bond catalyst for the electrophilic amination of cyclic 1,3-dicarbonyl compounds is herein presented. High yields and enantioselectivities varying from moderate to excellent are generally obtained using mild reaction conditions and as low as 1 mol% of catalyst loading.

Estudio prospectivo de morbimortalidad en pacientes en hemodiálisis crónica: papel de la dimetilarginina asimétrica (ADMA)

Programa de doctorado: Avances en Medicina Interna, Bienio 2008/10. La fecha de publicación es la fecha de lectura