Biocalcitas como catalizadores en la síntesis de heterociclos aromáticos vía reacciones multicomponente

Abstract

El carbonato de calcio tiene diferentes aplicaciones en la industria alimentaria, farmacológica, cosmética, papel, etc., aplicaciones que dependen de sus características fisicoquímicas y de superficie. Las propiedades de humectabilidad y adsorción son importantes en algunos procesos, y pueden alterarse para adsorber partículas hidrófobas e hidrófilas. Andersson et al., describieron teóricamente la modificación de la superficie de la calcita con metales divalentes. Según estos autores, algunos metales de transición de diferentes tamaños podrían incorporarse en la estructura de la calcita, controlando la hidrofobicidad e hidrofilicidad del material. Además, procedimientos novedosos y ambientalmente benignos, han sido protagonistas para la síntesis y ensamblaje de nuevos sistemas catalíticos a base de carbonato de calcio, esto ha llevado a un creciente interés en el uso de entidades biológicas para su fabricación. Es así que bajo el método de precipitación de calcita inducida microbiológicamente (PCIM) nos permite la formación de minerales de carbonato de calcio (CaCO3), producto de la actividad metabólica de cepas microbianas de S. Pasteurii aislada de suelos agrícolas de Boyacá (Colombia) e identificada molecularmente mediante la amplificación del gen ribosomal 16 S. Durante el proceso de fermentación se incorporaron diferentes sales de metales como cobre, cadmio, hierro, níquel, plomo y estaño, ligados a la estructura mediante enlaces covalentes durante el proceso de adsorción. Este dopado metálico se realizó en diferentes relaciones de concentración a fin de determinar si la carga metálica sobre el carbonato de calcio biogénico, afecta las características de mojabilidad del material, es decir, según el elemento incorporado incentivar las características hidrofílicas o hidrofóbicas. Así, la modificación superficial de la calcita mediante el dopado de estos metales modula las características hidrófobas e hidrofílicas para su posterior aplicación en reacciones multicomponente, como hasta el momento se ha evaluado en síntesis de compuestos heterocíclicos como oxacenos, piranos y cromenos, productos de gran interés para la industria farmacéutica y agroquímica. Estos ensayos, han permitido obtener a la fecha, rendimientos del producto de interés superiores al 50%, esto en el caso particular de las reacciones de β-naftol con el aldehído de interés. Se continúan explorando las condiciones de reacción a fin de optimizar los rendimientos en las síntesis de piranos y cromenos, así como de otros productos de interés.