Ciencias Moleculares

Sistemas Moleculares Funcionales

Nuestro principal objetivo es diseñar y construir sistemas funcionales moleculares o supramoleculares. Nos interesan especialmente aquellos sistemas o materiales que son capaces de responder a un estímulo, que desencadena una cascada de eventos, hasta llegar a la tarea que se pretende alcanzar. Sin embargo, nuestra filosofía de laboratorio es estar siempre abiertos a nuevas ideas y proyectos.

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Presentación

A nuestro grupo de investigación le interesa la química supramolecular y los procesos inducidos por estímulos. Tratamos constantemente de producir nuevos receptores, cápsulas moleculares o macrociclos, con el fin de detectar compuestos interesantes. Al mismo tiempo, se procura modificar los sistemas moleculares con un estímulo específico (luz, productos químicos, enzimas...) con el fin de cambiar sus propiedades o liberar fragmentos moleculares de forma controlada. 
Nuestro objetivo es aplicar todo ese conocimiento a problemas reales, ya sea biológicos, farmacológicos o ambientales. También se aborda la preservación del patrimonio. Creemos firmemente que la investigación multidisciplinaria es la única manera de abordar problemas del mundo real.

Profármacos para el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas

La quimioterapia tradicional contra el cáncer carece de selectividad intrínseca y con frecuencia está acompañada de toxicidad sistémica para el paciente. Para evitar este inconveniente, hemos creado nuevos profármacos que se activan bajo condiciones específicas en el microentorno tumoral.
Al mismo tiempo, hemos desarrollado profármacos con múltiples objetivos para enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Huntington.

Portadores inteligentes de fármacos

Un enfoque de administración selectiva es el objetivo que se persigue desde hace mucho tiempo con la administración de medicamentos. En este sentido, hemos diseñado y construido varios nanoportadores para transportar y liberar compuestos específicamente bajo un estímulo biológicamente relevante.

Sensores moleculares y teragnosis 

La detección de un compuesto específico entre una gran variedad de otras moléculas es muy importante en la investigación biomédica y en otros campos. Es, además, un verdadero reto científico. Estamos desarrollando sistemas y materiales supramoleculares para la detección de compuestos relevantes por fluorescencia. Estudiamos las propiedades fotofísicas y profundizamos en la investigación hacia la teragnosis

Materiales de aplicación analítica y medioambiental

Existe una clara amenaza medioambiental en nuestro planeta. Nuestro trabajo se centra en la contaminación de los cuerpos de agua, tanto por compuestos moleculares como por plásticos. Hemos diseñado polímeros que son capaces de atrapar los contaminantes del agua, y además dichos polímeros pueden ser descompuestos mediante la acción de un estímulo adecuado. En algunos casos, se obtiene el precursor del polímero, lo que ayuda a la sostenibilidad de todo el proceso.

Nuevos métodos para la conservación del papel

Alrededor de un tercio de los documentos en papel de las grandes bibliotecas son demasiado frágiles para ser manipulados, y el otro tercio requerirá ser tratado en el próximo siglo. Puede parecer irrelevante, pero la mayor parte de la cultura, conocimientos y patrimonio de la humanidad se encuentra sobre papel y está en peligro. Los químicos pueden desempeñar un papel fundamental en la preservación del patrimonio ya que, en última instancia, todo gira en torno a la química. Abordamos la degradación del papel como si fuera una enfermedad, y hemos desarrollado varios conservantes similares a las drogas para la conservación de documentos históricos en papel.

 

Noticias/Blog

Publicaciones destacadas

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Mild-Base-Promoted Arylation of (Hetero)Arenes with Anilines

Transition metal-free radical arylation of heteroarenes is achieved at room temperature by simply adding aqueous sodium carbonate to a solution of the corresponding heteroarene and arenediazonium salt, which can even be formed in situ. Such an easy, inexpensive and mild methodology has been optimized and applied to the expeditious modification of interesting molecular cores like naphthylimide or bisthienylcyclopentenes.

Monzón, Diego M.; Santos, Tanausú; Pinacho Crisóstomo, Fernando R.; Martín, Víctor S.; Carrillo Fumero, Romen 

Chemistry - An Asian Journal 13(3): 325-333 (2018)
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Synthesis of New Benzocyclotrimer

Synthesis of New Benzocyclotrimer Analogues: New Receptors for Tetramethylammonium Ion Recognition

Using a [2 + 2 + 2] cycloaddition/Mitsunobu reaction sequence, a convenient synthesis to access new benzocyclotrimer analogues has been developed. The new receptors have the geometry and functionality capable of recognizing the tetramethylammonium ion in the gas phase and in solution.

Carrillo Fumero, Romen; Hynes, Michael J.; Martín, Víctor S.; Martín, Tomás; Pinacho Crisóstomo, Fernando R.

Organic Letters 17(12): 2912-2915 (2015)
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Ascorbic Acid as an Initiator for the Direct C-H Arylation of (Hetero)arenes with Anilines Nitrosated In Situ

Ascorbic Acid as an Initiator for the Direct C-H Arylation of (Hetero)arenes with Anilines Nitrosated In Situ

Ascorbic acid (vitamin C) has been used as a radical initiator in a metal-free direct CH arylation of (hetero)arenes. Starting from an aniline, the corresponding arenediazonium ion is generated in situ and immediately reduced by vitamin C to an aryl radical that undergoes a homolytic aromatic substitution with a (hetero)arene. Notably, neither heating nor irradiation is required. This procedure is mild, operationally simple, and constitutes a greener approach to arylation.

F. Pinacho Crisóstomo, T Martín, R. Carrillo

Angewandte Chemie - International Edition 53(8): 2181-2185 (2014)
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Radical C-H arylations of (hetero)arenes catalysed by gallic acid

Radical C-H arylations of (hetero)arenes catalysed by gallic acid

Gallic acid efficiently catalyses radical arylations in water–acetone at room temperature. This methodology proved to be versatile and scalable. Therefore, it constitutes a greener alternative to arylation. Moreover, considering that gallic acid is an abundant vegetable tannin, this work also unleashes an alternative method for the reutilisation of bio-wastes.

M. D. Perretti, D. M. Monzón, F. P. Crisóstomo, V. S. Martín, R. Carrillo

Chemical Communications, 2016,52, 9036-9039
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Sustainable oxidations with air mediated by gallic acid

Sustainable oxidations with air mediated by gallic acid: potential applicability in the reutilization of grape pomace

Gallic acid converts atmospheric oxygen into hydrogen peroxide, which is able to oxidize arylboronic acids as a proof of concept of sustainable oxidations. Moreover, tannic acid and grape pomace extract are also able to perform oxidations with air. Therefore this work unleashes an alternative method for reutilization and valorization of bio-wastes rich in tannins.

J. Scoccia, M. D. Perretti, D. M. Monzón, F. P. Crisóstomo, V. S. Martín, R. Carrillo

Green Chemistry, 2016,18, 2647-2650
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Oxidation

Oxidation with air by ascorbate-driven quinone redox cycling

Transition metal-free oxidation with air at room temperature has been achieved by simply using ascorbate (vitamin C) and catalytic amounts of menadione (vitamin K3). A combination of the mentioned vitamins transforms atmospheric oxygen into hydrogen peroxide, which is able to oxidize arylboronic acids and other chemical moieties.

G. Silveira-Dorta, D. M. Monzón, F. P. Crisóstomo, T. Martín, V. S. Martín, R. Carrillo

Chem. Commun, 51(32): 7027-7030 (2015)