Investigación - Departament de Quimica Inorgànica i Orgànica

Sección de
Química Orgánica

Grupos de investigación en la SQO

La I+D tiene una larga tradición en nuestra sección que actualmente se desarrolla en áreas muy diversas que ahora son:

Estas líneas giran alrededor de la Síntesis Orgánica en todas sus vertientes, con especial atención al desarrollo de nuevos métodos sintéticos y catalíticos que den acceso a transformaciones sostenibles.

Síntesis Estereoselectiva de Productos Naturales

Nuestra actividad investigadora gira alrededor del desarrollo de nuevos métodos de síntesis estereoselectiva basados en la reactividad de enolatos metálicos y su aplicación a la síntesis de compuestos biológicamente activos.
Actualmente, estamos interesados en desarrollar nuevas reacciones directas y enantioselectivas de tioimidas catalizadas por complejos quirales de níquel(II) para la construcción asimétrica de enlaces carbono-carbono en procesos de alquilación, aldólico, Michael y Mannich.
Por otra parte, hemos iniciado una ambiciosa exploración sobre la posibilidad de que diferentes metales de transición permitan generar catalíticamente enolatos que participen en procesos radicalarios.
Así, intentamos aplicar todas estas transformaciones a la síntesis de productos naturales que, a su vez, constituye para nosotros una fuente de inspiración y un banco de pruebas idóneo para desarrollar nuevas metodologías, sencillas y eficaces, de síntesis asimétrica.

Dr. Anna Maria Costa Arnau

Dr. Pedro Romea García

Dr. Fèlix Urpí Tubella

Fotoquímica y Catálisis Supramolecular

Utilizamos la luz como una herramienta física versátil para impulsar reacciones químicas complejas y desarrollar una comprensión profunda de sistemas complejos creados con síntesis orgánica y diseño supramolecular. Actualmente estamos trabajando en dos grandes proyectos:

Neuronas sintéticas y sinapsis artificiales fotoactivadas
Fotocatalizadores de nueva generación en catálisis metalafotoredox para síntesis orgánica

Dr. Bart Limburg

Grupo en Catálisis Asimétrica Sostenible

We focus on the synergistic combination of different sustainable catalytic tools, including organocatalysis, electrocatalysis and photocatalysis, to develop new activation strategies and reaction paradigms in asymmetric catalysis. Our aim is to design, develop and optimise the new catalytic systems using a knowledge-driven approach that maximises the use of relevant quantitative mechanistic information while minimising the usual empirical optimisation processes based on extensive screening.

Dr. Xavier Companyó Montaner

Dr. Albert Moyano Baldoire

Dr. Alberto Vega Peñaloza

Metodología Sintética Aplicada a Productos Bioactivos

a SMBioCom treballem en el desenvolupament de metodologia sintètica que s’ha aplicat a l’obtenció de nous productes amb activitat biològica, en noves síntesis de fàrmacs genèrics i en la preparació de complexes metàl·lics amb propietats magnètiques d’interès tecnològic.També hem treballat en en l’estudi de problemes metabòlics i mediambientals.

Dr. Jordi Garcia Gomez

Dr. Xavier Ariza Piquer

Dr. Paul Lloyd-Williams

Unitat de Recerca en Síntesi Asimètrica

La Unitat de Recerca en Síntesi Asimètrica (URSA) és un grup d’investigació d l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) ubicat al Parc Científic de Barcelona.

El grup, dirigit pels Drs. Antoni Riera i Xavier Verdaguer, professors del Departament de Química Orgànica de la Universitat de Barcelona, té com a activitat principal la síntesi enantioselectiva de compostos amb activitat biològica. Els objectius del grup són l’elaboració de noves seqüències sintètiques basades en reaccions enantioselectives, així com el desenvolupament de noves metodologies de síntesi asimètrica.

Dr. Antoni Riera Escalé

Dr. Xavier Verdaguer i Espaulella

Engloba líneas que exploran procesos de reconocimiento y de autoensamblaje molecular en equilibrio y fuera del equilibrio, la emergencia de la quiralidad supramolecular y la preparación y caracterización de materiales orgánicos. Son líneas que se inscriben en la interfase entre la química orgánica, la química-física y la biología.

Emergencia, Amplificación y Transferencia de Quiralidad

Nuestro grupo de investigación estudia la quiralidad supramolecular que emerge durante los procesos de ruptura espontánea de simetría especular a partir de moléculas anfifílicas aquirales autoensamblantes. Ponemos un énfasis especial en comprender los mecanismos multi-escala involucrados en la transferencia de quiralidad a través de diversos niveles jerárquicos de autoorganización, desde el mundo macroscópico hasta el nanométrico, y su relevancia en relación con el origen de la homochiralidad biológica.

Dr. Joaquim Crusats Aliguer

Materiales orgánicos

Un dels principals reptes de la investigació del grup de Materials orgànics serà la programació de diferents propietats (òptiques, electròniques, luminiscents o magnètiques) en elastòmers monocristall líquids (LSCE), és a dir, xarxes de polímers dèbilment entrellaçats que combinen l’elasticitat convencional amb l’ordre molecular de llarg abast dels cristalls líquids, que arriba al nivell macroscòpic.

Dra. Maria Dolores Velasco Castrillo

Dr. Jaume Garcia Amorós

Laboratorio de autoensamblaje supramolecular de no-equilibrio

Nuestra investigación se centra en el desarrollo de nuevos sistemas y materiales supramoleculares funcionales multicomponente con propiedades análogas a las de los seres vivos. Para ello, emulamos las estrategias de no-equilibrio que los sistemas biológicos utilizan para organizar la materia en diferentes niveles de complejidad. Esto implica utilizar el autoensamblaje disipativo impulsado por combustible químico bajo condiciones compartimentadas abiertas, así como aprovechar los fenómenos de reacción-difusión para lograr un control espaciotemporal preciso sobre los caminos de autoensamblaje. Al mismo tiempo, esto proporciona un entendimiento profundo de la complejidad de los procesos de ensamblaje molecular. Esta investigación se centra en una aproximación multidisciplinar basada en síntesis orgánica, química supramolecular, simulación numérica de redes de reacciones y (micro)fluídica.

Dr. Alessandro Sorrenti

Complejidad autoorganizada y materiales autoensamblados

Preparamos ligandos monovalentes y divalentes para las proteínas avidina y estreptavidina.

Estos ligandos luego se utilizan para preparar materiales bio-orgánicos como, por ejemplo, monocapas y multicapas de proteinas.

Dr. Joan-Anton Farrera Piñol

Supramolecular Active Materials Lab

The ability to produce structures & functions on demand and to adapt to the environment is a unique feature of the living system. We aim to incorporate some of the characteristics of life into the design of functional nanomaterials. We synthesize and study self-assembly of functional molecules into supramolecular polymers, either under equilibrium or under out-of-equilibrium conditions, to develop nanomaterials for sensing, diagnostics, nanomedicine etc.

Dr. Mohit Kumar

Fotoquímica y Catálisis Supramolecular

Utilizamos la luz como una herramienta física versátil para impulsar reacciones químicas complejas y desarrollar una comprensión profunda de sistemas complejos creados con síntesis orgánica y diseño supramolecular. Actualmente estamos trabajando en dos grandes proyectos:

Neuronas sintéticas y sinapsis artificiales fotoactivadas
Fotocatalizadores de nueva generación en catálisis metalafotoredox para síntesis orgánica

Dr. Bart Limburg

Incluye líneas de investigación que exploran los fundamentos teóricos de la reactividad química y el estudio de procesos que no son accesibles de forma experimental, así como la elucidación estructural y estudio de mecanismos de reacción mediante herramientas espectroscópicas como la RMN, la IR, o la UV-vis.

Laboratorio en Química Orgánica Computacional

Mi investigación parte de dos líneas principales, que están interconectadas y se refuerzan mutuamente. En primer lugar, el estudio de la aromaticidad en sistemas orgánicos y metálicos, con herramientas derivadas de la densidad del par de electrones, a fin de analizar la estructura electrónica y el enlace molecular en una amplia gama de sistemas moleculares. El foco principal es la aromaticidad 3D de los clústeres de boro. También me centro en la aplicación de la teoría de orbitales moleculares de Kohn-Sham complementada con análisis cuantitativos de descomposición de la energía en el estudio de interacciones no covalentes. Me he acercado al experimento mediante el estudio de la selectividad en el mecanismo de replicación del ADN teniendo en cuenta el estudio de la forma estérica, los enlaces de hidrógeno, el apilado pi y los efectos de disolvente en bases de ADN naturales y artificiales.

Dr. Jordi Poater Teixidor

RMN de Biomoléculas

We use Nuclear Magnetic Resonance, together with chemical biology tools and other biophysical techniques to study intrinsically disordered regions in signaling proteins involved in cancer. Our current projects are focused on the c-Src and c-Yes kinases and the use of NMR for the study the higher order structure of biotechnology generated drugs known as “Biologics”

Dr. Miquel Pons Vallés

Simulación Cuántica de Procesos Biológicos

Nuestra investigación se centra en la modelización computacional de procesos biológicos a nivel atómico y electrónico. Es decir, utilizamos ordenadores para entender cómo funcionan las enzimas. Nuestro objetivo es descifrar los mecanismos moleculares que rigen la catálisis en enzimas relevantes en biomedicina o biotecnología, como por ejemplo las enzimas responsables de la hidrólisis y formación de los carbohidratos complejos heparina, glucógeno o celulosa.

Dra. Carme Rovira Virgili

Fotoquímica y Catálisis Supramolecular

Utilizamos la luz como una herramienta física versátil para impulsar reacciones químicas complejas y desarrollar una comprensión profunda de sistemas complejos creados con síntesis orgánica y diseño supramolecular. Actualmente estamos trabajando en dos grandes proyectos:

Neuronas sintéticas y sinapsis artificiales fotoactivadas
Fotocatalizadores de nueva generación en catálisis metalafotoredox para síntesis orgánica

Dr. Bart Limburg

Química Orgánica Teórica y Computacional

Classical and quantum optimal control theories refer to a set of methods to devise and implement shapes of external mechanical, electric, and electromagnetic fields that manipulate classical and quantum dynamical processes at the atomic or molecular scale in the best way possible. For this purpose, we are developing:

1. Models and algorithms related to classical and quantum optimal control applied in chemistry.

2. Theoretical and computational study of the open-shell electronic structure of organic molecules.

3. Quantum devices based on optimal control.

Dr. Josep Maria Bofill Villà

Los objetivos de estas líneas abarcan desde el estudio de procesos biológicos con herramientas químicas hasta la síntesis de moléculas de potencial interés farmacológico y médico.

Química biológica y aplicaciones terapéuticas de los ácidos nucleicos

Nuestra investigación se centra en el diseño, la síntesís y la evaluación biológica de nucleósidos y oligonucleótidos modificados químicamente de interés biológico y biotecnológico, con especial interés en herramientas oligonucleotídicas para el tratamiento de patologías complejas como el cáncer que puedan ser activadas mediante estímulos internos.

Dra. Montserrat Terrazas Martinez

Bioimagen y terapia con moléculas fotoactivables

Nuestra investigación se centra en el desarrollo de moléculas activables por luz para aplicaciones tanto en bioimagen como en terapia, con un énfasis especial en la terapia fotodinámica y la fotofarmacología. También investigamos nuevas estrategias de vehiculización dirigida de fármacos basadas en la conjugación de compuestos bioactivos a péptidos y anticuerpos, así como el uso de nanovehículos. Además de sintetizar nuevos fármacos fotoactivables, también evaluamos su actividad biológica en modelos celulares y animales. En la actualidad, estamos involucrados en cuatro líneas de trabajo:

Nuevos fluoróforos basados en cumarina con operatividad en la región del NIR para aplicaciones teragnósticas.
Fármacos fotosensibilizadores de nueva generación basados en fluoróforos orgánicos y complejos metálicos para terapia fotodinámica anticancerígena.
Grupos protectores fotolábiles basados en cumarina para aplicaciones en fotofarmacología.
Nuevas estrategias de vehiculización dirigida de fármacos basadas en la bioconjugación y el uso de nanoformulaciones.

Dr. Vicente Marchán Sancho

Dr. Albert Gandioso Ubieto

RMN de Biomoléculas

We use Nuclear Magnetic Resonance, together with chemical biology tools and other biophysical techniques to study intrinsically disordered regions in signaling proteins involved in cancer. Our current projects are focused on the c-Src and c-Yes kinases and the use of NMR for the study the higher order structure of biotechnology generated drugs known as “Biologics”

Dr. Miquel Pons Vallés

Simulación Cuántica de Procesos Biológicos

Nuestra investigación se centra en la modelización computacional de procesos biológicos a nivel atómico y electrónico. Es decir, utilizamos ordenadores para entender cómo funcionan las enzimas. Nuestro objetivo es descifrar los mecanismos moleculares que rigen la catálisis en enzimas relevantes en biomedicina o biotecnología, como por ejemplo las enzimas responsables de la hidrólisis y formación de los carbohidratos complejos heparina, glucógeno o celulosa.

Dra. Carme Rovira Virgili

Synthesis and Structure of Nucleic Acids

Los ácidos nucleicos son conformacionalmente muy flexibles y pueden y, además de la bien conocida doble hèlice, pueden adoptar múltiples estructuras alternatives denominades no canónicas. Existen numerosas evidencias acerca de la rellevància biològica de las formas no canónicas i resultan, por tanto, especialmente interesantes también como posibles dianas terepéuticas. La investigación de nuestro grupo está centrada en el estudio estructural detallado de este tipo de estructuras utilizando bàsicament la RMN.

Líneas actuales de Trabajo:

Estudio de estructures i-motif.
Estudio de interfases entre diferentes motivos estructurales.
Àcidos nucleicos con modificaciones químicas. Impacto de las modificaciones químicas en la estructuració y la estabilidad de los motivos.

Dr. Núria Escaja Sanchez

Group of Therapeutic Peptides

En nuestro grupo diseñamos y sintetizamos péptidos terapéuticos, en particular, antibióticos ciclopeptídicos y peptidomiméticos para terapia anticancerosa. Llevamos a cabo la prueba de concepto inicial in vitro, en el propio laboratorio o en colaboración. Después de seleccionar los candidatos peptídicos, evaluamos su actividad in vivo para probar la eficacia y baja toxicidad. Disponemos de colaboraciones en toda Europa para llevar a cabo estudios de farmacocinética, histopatología, toxicidad, biofísica y eficacia. Nuestro objetivo a largo plazo consiste en hallar candidatos terapéuticos útiles para su desarrollo clínico.

Dr. Francesc Rabanal Anglada

Unitat de Recerca en Síntesi Asimètrica

La Unitat de Recerca en Síntesi Asimètrica (URSA) és un grup d’investigació d l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) ubicat al Parc Científic de Barcelona.

El grup, dirigit pels Drs. Antoni Riera i Xavier Verdaguer, professors del Departament de Química Orgànica de la Universitat de Barcelona, té com a activitat principal la síntesi enantioselectiva de compostos amb activitat biològica. Els objectius del grup són l’elaboració de noves seqüències sintètiques basades en reaccions enantioselectives, així com el desenvolupament de noves metodologies de síntesi asimètrica.

Dr. Antoni Riera Escalé

Dr. Xavier Verdaguer i Espaulella