Antecedentes del Proyecto:

SÍNTESIS DE NUEVOS HYDROXI-COUMARENOS CORONAS Y SU USO EN LA EXTRACCIÓN SELECTIVA DE METALES PESADOS

Los residuos industriales que contienen metales pesados son un gran problema debido fundamentalmente a la alta toxicidad de dichos metales. Por lo tanto, la eliminación selectiva de los cationes metálicos que se encuentren en general en las aguas residuales representaría una solución para el efecto nocivo de dichos metales en el medio ambiente evitando el peligro de intoxicaciones de animales y personas. Una de las formas más eficaces de eliminar los metales es mediante su secuestro mediante la formación de un compuesto de coordinación. Para ello se requiere:

i) que los ligandos utilizados sean solubles en agua;
ii) que los ligandos se coordinen selectivamente a los metales dando complejos muy estables;
iii) que los complejos formados no afecten al medio ambiente o que se puedan separar fácilmente del medio;
iv) que el proceso en su conjunto sea económico y práctico.

Algunas moléculas insolubles en agua pueden capturar iones y extraerlos de una fase acuosa hacia una fase orgánica. Estos compuestos muchas veces son productos naturales que están implicados en muy numerosos procesos biológicos [Ivanov (V.T.), Laine (I.A.), Abdulaev (N.D.), Senyavina (L.B.), Popov (E.M.), Ovchinnikov (Y.A.), Shemyakin (M.M.) Biochem. Biophys. Res. Commun., 1969, 34(6), 803-811].

Es pues posible sintetizar compuestos de estas características a la medida, que tengan la capacidad de coordinarse selectivamente al metal en función de la dimensión, la naturaleza química y geométrica del macrocíclo.

Los calixarenos tienen forma de cáliz debida fundamentalmente a las interacciones por puentes de hidrógeno entre los grupos OH situados en orto que producen además la aproximación entre los fenoles y por lo tanto que una cara esté más abierta que la otra [Asfari (Z.), Böhmer (V.), McB. Harrowfield (J.), Vicens (J.) Calixarenes 2001. Asfari (Z.), Böhmer (V.), Harrowfield (J.), Vicens (J.), Eds., Dordrecht, Boston, London: Kluwer Academic Publishers, 2001, 683 p.]. La fuerte polarización negativa existente en los oxígenos le permite atraer un catión y secuestrarlo en el espacio vacío situado entre ellos a través de interacciones dipolares o bien por enlaces covalentes. Se obtiene entonces un complejo muy estable que generalmente es posible disociar lo que permite liberar tanto el cation como el calixareno.

El objetivo del presente proyecto se centra en el diseño y síntesis de nuevos hidroxi-cumarenos-corona similares a los calixarenos que deben ser moléculas biológicamente activas y que pueden actuar como ligandos selectivos frente a metales pesados procedente de los residuos industriales.

Adicionalmente se pretende utilizar estos nuevos compuestos como ligandos para la obtención de complejos de rutenio que pueden ser posibles mediadores en la transformación de productos naturales y aceites vegetales en productos de alto valor añadido.

Por otra parte los derivados de coumareno se encuentran entre los que poseen una alta actividad biológica. Por ejemplo han encontrado múltiples aplicaciones en neuroquímica (sedativos, narcóticos, hipnóticos), en dermatología (absorbentes U.-V.), en hematología (anticoagulantes), en farmacología (expectorantes), en toxicología (fitocidos), en bioquímica (marcadores fluorescentes), incluso en perfumería (base neutra de los perfumes) [D. J. Cram; J. M. Cram ; in Selectivity a Goal for Synthetic Efficiency; Bartman, W. and Trost, B. M., Ed.; Verlag Chemie: Weinheim, 1984.]. Por lo tanto son compuestos extremadamente versátiles.

Desde el 2001 hasta la actualidad ha habido una estrecha relación de investigación entre el grupo de la U. de Almería y el Tunecino que nos han permitido poner a punto metodologías originales de síntesis que nos han permitido preparar distintos compuestos de coumarino y sus derivados hidroxiéteres así como los hidroxi-eteres-coumarino-coronas correspondientes.