Recerca - Departament de Quimica Inorgànica i Orgànica

Secció de
Química Orgánica

Grups de investigació a la SQO

La R+D té una llarga tradició a la nostre Secció que actualment es desenvolupa en àrees molt diverses que ara són:

Aquestes línies giren al voltant de la Síntesi Orgànica en totes les seves vessants, amb una atenció especial al desenvolupament de nous mètodes sintètics i catalítics que donin accés a transformacions sostenibles.

Catàlisi amb metalls abundants a la Terra

El nostre programa de recerca se centra en el desenvolupament de noves metodologies sintètiques basades en la reactivitat dels metalls de la primera sèrie de transició, els quals es troben en gran proporció a l’escorça terrestre.

Actualment ens enfoquem en el disseny de sistemes catalítics eficients per a processos de funcionalització selectiva d’enllaços C–H. Aquest enfocament directe per a la formació d’enllaços químics té com a objectiu simplificar rutes sintètiques complexes minimitzant la generació de residus, la qual cosa ofereix un futur més sostenible, eficient i ecològic per a la síntesi química.

Jesús Rodrigalvarez Garcia

Disseny Molecular i Biologia Química

La nostra recerca se centra en el desenvolupament de noves eines moleculars per estudiar i modular processos biològics mitjançant estímuls externs, especialment la llum. Per aconseguir-ho, combinem metodologies de síntesi orgànica, fotoquímica i biologia química per dissenyar compostos amb aplicacions biomèdiques.

Les principals línies de treball inclouen el desenvolupament de fotocommutadors moleculars, noves transformacions activades per llum visible i estratègies de modificació selectiva de biomolècules, amb un interès especial en la química dels carbohidrats i els glicoconjugats.

Anna Sadurní

Síntesi Estereoselectiva de Productes Naturals

La nostra activitat investigadora està centrada en el desenvolupament de nous mètodes de síntesi estereoselectiva basats en la reactivitat d’enolats metàl·lics i la seva aplicació a la síntesi de compostos biològicament actius.
Actualment, estem explorant noves reaccions directes i enantioselectives de tioimides catalitzades per complexos quirals de níquel(II) adreçades a la construcció asimètrica d’enllaços carboni-carboni en processos d’alquilació, aldólic, Michael i Mannich.
Paral·lelament, hem endegat una ambiciosa exploració sobre la possibilitat de que diferents metalls de transició puguin generar catalíticament enolats que participin en processos radicalaris.
Tot plegat, intentem aplicar totes aquestes transformacions a la síntesi de productes naturals, la qual constitueix per a nosaltres una font d’inspiració i un banc de proves ideal per desenvolupar noves metodologies, senzilles i eficaces, de síntesi asimètrica.

Dr. Anna Maria Costa Arnau

Dr. Pedro Romea García

Dr. Fèlix Urpí Tubella

Fotoquímica i Catàlisi Supramolecular

Utilitzem la llum com una eina versàtil per impulsar transformacions químiques complexes i per obtenir una comprensió fonamental de sistemes sofisticats construïts mitjançant síntesi orgànica i disseny supramolecular. Actualment, la nostra recerca se centra en tres grans àrees:

Neurones sintètiques i sinapsis artificials fotoactivades
Fotocatalitzadors de nova generació per a la catàlisi metallafotoredox en síntesi orgànica
Cap a una economia circular dels compostos que contenen fòsfor o fluor mitjançant la valorització fotocatalítica

Dr. Bart Limburg

Grup en Catàlisi Asimètrica Sostenible

La nostra recerca es centra en el desenvolupament de nous paradigmes de reacció en catàlisi asimètrica sostenible mitjançant la combinació sinèrgica de diverses eines catalítiques modernes, com ara l’organocatàlisi, l’electrocatàlisi i la fotocatàlisi. El nostre objectiu és dissenyar, desenvolupar i optimitzar els nous sistemes catalítics emprant una aproximació basada en el coneixement, amb el propòsit de maximitzar l’ús d’informació mecanística quantitativa i alhora minimitza extensos processos d’optimització empírics.

Dr. Xavier Companyó Montaner

Dr. Albert Moyano Baldoire

Dr. Alberto Vega Peñaloza

Metodologia Sintètica Aplicada a Productes Bioactius

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 línies que exploren processos de reconeixement molecular i d’autoassemblatge molecular a l’equilibri i fora de l’equilibri, l’emergència de la quiralitat supramolecular i la preparació i caracterització de materials orgànics. Són línies que s’inscriuen en la interfase entre la química orgànica, la química-física i la biologia.

Emergència, Amplificació i Transferència de Quiralitat

El nostre grup de recerca estudia la quiralitat supramolecular que emergeix durant els processos de trencament espontani de simetria especular a partir de molècules amfifíliques aquirals auto-ensamblants. Posem un èmfasi especial a comprendre els mecanismes multi-escala involucrats en la transferència de quiralitat a través de diversos nivells jeràrquics d’autoorganització, des del món macroscòpic fins al nanomètric, i la seva rellevància en relació amb l’origen de la homochiralitat biològica.

Dr. Joaquim Crusats Aliguer

Materials Orgànics

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

Laboratori d’autoassemblatge supramolecular de no-equilibri

La nostra recerca se centra en el desenvolupament de nous sistemes i materials supramoleculars funcionals multi-components amb propietats semblants a les dels éssers vius. Amb aquesta finalitat, emulem les estratègies de no-equilibri que els sistemes biològics utilitzen per organitzar la matèria a diferents nivells de complexitat. Això implica utilitzar l’autoassemblatge dissipatiu impulsat per combustible químic sota condicions compartimentades obertes, així com aprofitar els fenòmens de reacció-difusió per a aconseguir un control espaciotemporal precís sobre els camins d’autoassemblatge; al mateix temps, millorem la comprensió de la complexitat dels processos d’assemblatge molecular. La nostra recerca fa ús d’una aproximació multidisciplinar basada en síntesi orgànica, química supramolecular, simulació numèrica de xarxes de reaccions químiques i (micro)fluídica.

Dr. Alessandro Sorrenti

Complexitat autoorganitzada i materials autoensamblats

Preparem lligands monovalents i divalents per a les proteïnes avidina i estreptavidina.

Aquests lligands després els utilitzem per preparar materials bio-orgànics com ara monocapes i multicapes de proteïnes.

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 i Catàlisi Supramolecular

Utilitzem la llum com una eina versàtil per impulsar transformacions químiques complexes i per obtenir una comprensió fonamental de sistemes sofisticats construïts mitjançant síntesi orgànica i disseny supramolecular. Actualment, la nostra recerca se centra en tres grans àrees:

Neurones sintètiques i sinapsis artificials fotoactivades
Fotocatalitzadors de nova generació per a la catàlisi metallafotoredox en síntesi orgànica
Cap a una economia circular dels compostos que contenen fòsfor o fluor mitjançant la valorització fotocatalítica

Dr. Bart Limburg

Inclou línies de recerca que exploren els fonaments teòrics de la reactivitat química i l’estudi de processos que no són accessibles de forma experimental, així com l’elucidació estructural i l’estudi de mecanismes de reacció mitjançant eines espectroscòpiques com la RMN, la IR o la UV-vis.

Laboratori en Química Orgànica Computacional

La meva recerca parteix de dues línies principals, que estan interconnectades i es reforcen mútuament. En primer lloc, l’estudi de l’aromaticitat en sistemes orgànics i metàl·lics, amb eines derivades de la densitat del parell d’electrons, per tal d’analitzar l’estructura electrònica i l’enllaç molecular en una àmplia gamma de sistemes moleculars. El focus principal és l’aromaticitat 3D dels clústers de bor. També em centro en l’aplicació de la teoria d’orbitals moleculars de Kohn-Sham complementada amb anàlisis quantitatives de descomposició de l’energia a l’estudi d’interaccions no covalents. M’he acostat a l’experiment mitjançant l’estudi de la selectivitat en el mecanisme de replicació de l’ADN tenint en compte l’estudi de la forma estèrica, els enllaços d’hidrogen, l’apilament pi i els efectes de dissolvent en bases d’ADN naturals i artificials.

Dr. Jordi Poater Teixidor

RMN de Biomolècules

El nostre grup utilitza Ressonància Magnètica Nuclear, eines de química biològica, i altres tècniques biofísiques per a l’estudi de les regions intrínsecament desordenades de proteïnes relacionades amb càncer. Els nostres projectes actuals estan enfocats cap a les proteïna c-Src i c-Yes i a la caracterització dels fàrmacs d’alt pes moleculars anomenats “Biologics”.

Dr. Miquel Pons Vallés

Simulació Quàntica de Processos Biològics

La nostra recerca es centra en la modelització computacional de processos biològics a nivell atòmic i electrònic. És a dir, emprem ordinadors per a entendre com funcionen els enzims. El nostre objectiu és desxifrar els mecanismes moleculars que regeixen la catàlisi en enzims rellevants en biomedicina o biotecnologia, com ara els enzims responsables de la hidròlisi i formació dels carbohidrats complexos heparina, glucogen o cel·lulosa.

Dra. Carme Rovira Virgili

Fotoquímica i Catàlisi Supramolecular

Utilitzem la llum com una eina versàtil per impulsar transformacions químiques complexes i per obtenir una comprensió fonamental de sistemes sofisticats construïts mitjançant síntesi orgànica i disseny supramolecular. Actualment, la nostra recerca se centra en tres grans àrees:

Neurones sintètiques i sinapsis artificials fotoactivades
Fotocatalitzadors de nova generació per a la catàlisi metallafotoredox en síntesi orgànica
Cap a una economia circular dels compostos que contenen fòsfor o fluor mitjançant la valorització fotocatalítica

Dr. Bart Limburg

Química Orgànica Teòrica i Computacional

Les teories de control òptim quàntic i clàssic fan referència a un conjunt de mètodes per idear i implementar formes de camps mecànics, elèctrics i electromagnètics externs que manipulen els processos dinàmics clàssics i quàntics a escala atòmica o molecular de la millor manera possible. Amb aquesta finalitat, estem desenvolupant:

1. Models i algorismes relacionats amb el control òptim clàssic i quàntic aplicats en química.

2. Estudi teòric i computacional de l’estructura electrònica de capa oberta de molècules orgàniques.

3. Dispositius quàntics basats en un control òptim.

Dr. Josep Maria Bofill Villà

Els objectius d’aquestes línies abasten des de l’estudi de processos biològics amb eines químiques fins a la síntesi de molècules de potencial interès farmacològic i mèdic.

Química biològica i aplicacions terapèutiques dels àcids nucleics

La nostra recerca se centra en el disseny, la síntesi i l’avaluació biològica de nucleòsids i oligonucleòtids modificats químicament d’interès biològic i biotecnològic, amb un especial interès en eines oligonucleotídiques multidiana per al tractament de patologies complexes com el càncer que puguin ser activades mitjançant estímuls interns.

Dra. Montserrat Terrazas Martinez

Disseny Molecular i Biologia Química

La nostra recerca se centra en el desenvolupament de noves eines moleculars per estudiar i modular processos biològics mitjançant estímuls externs, especialment la llum. Per aconseguir-ho, combinem metodologies de síntesi orgànica, fotoquímica i biologia química per dissenyar compostos amb aplicacions biomèdiques.

Les principals línies de treball inclouen el desenvolupament de fotocommutadors moleculars, noves transformacions activades per llum visible i estratègies de modificació selectiva de biomolècules, amb un interès especial en la química dels carbohidrats i els glicoconjugats.

Anna Sadurní

Bioimatge i teràpia amb molècules fotoactivables

La nostra recerca se centra en el desenvolupament de molècules activables per la llum tant per a aplicacions de bioimatge com terapèutiques, amb un èmfasi especial en la teràpia fotodinàmica i la fotofarmacologia. També estem investigant noves estratègies de vehiculització dirigida de fàrmacs basades en la conjugació de compostos bioactius a pèptids i anticossos, així com en l’ús de nanovehicles. A més de sintetitzar nous fàrmacs fotoactivables, també avaluem la seva activitat biològica en models cel·lulars i animals. Actualment, estem treballant principalment en quatre línies de recerca:

Nous fluoròfors basats en cumarina amb operativitat en la regió del NIR per a aplicacions teragnòstiques.
Fàrmacs fotosensibilitzadors de nova generació basats en fluoròfors orgànics i complexos metàl·lics per a teràpia fotodinàmica anticancerígena.
Grups protectors fotolàbils basats en cumarina per a aplicacions en fotofarmacologia.
Noves estratègies de vehiculització dirigida de fàrmacs basades en la bioconjugació i l’ús de nanoformulacions.

Dr. Vicente Marchán Sancho

Dr. Albert Gandioso Ubieto

RMN de Biomolècules

El nostre grup utilitza Ressonància Magnètica Nuclear, eines de química biològica, i altres tècniques biofísiques per a l’estudi de les regions intrínsecament desordenades de proteïnes relacionades amb càncer. Els nostres projectes actuals estan enfocats cap a les proteïna c-Src i c-Yes i a la caracterització dels fàrmacs d’alt pes moleculars anomenats “Biologics”.

Dr. Miquel Pons Vallés

Simulació Quàntica de Processos Biològics

La nostra recerca es centra en la modelització computacional de processos biològics a nivell atòmic i electrònic. És a dir, emprem ordinadors per a entendre com funcionen els enzims. El nostre objectiu és desxifrar els mecanismes moleculars que regeixen la catàlisi en enzims rellevants en biomedicina o biotecnologia, com ara els enzims responsables de la hidròlisi i formació dels carbohidrats complexos heparina, glucogen o cel·lulosa.

Dra. Carme Rovira Virgili

Synthesis and Structure of Nucleic Acids

Els àcids nucleics són conformacionalment molt flexibles i, a més de la ben coneguda doble hèlix, poden adoptar un gran ventall d’estructures alternatives denominades com no-canòniques (Z-DNA, tríplex, quàdruplex,…). Existeixen nombroses evidències sobre la rellevància biològica de les formes no canòniques i són, per tant, especialment interessants també com a possibles dianes terapèutiques. La recerca del nostre grup està centrada en l’estudi estructural detallat d’aquest tipus d’estructures utilitzant bàsicament la RMN.

Línies actuals de treball:

Estudi d’estructures i-motif.
Estudi d’interfases entre diferents motius estructurals.
Àcids nucleics amb modificacions químiques. Impacte de les modificacions químiques en l’estructuració i estabilitat dels motius.

Dr. Núria Escaja Sanchez

Grup de Pèptids Terapèutics

Al nostre grup dissenyem i sintetitzem pèptids terapèutics, en particular, antibiòtics ciclopeptídics i peptidomimètics per a teràpia anticancerosa. Duem a terme la prova de concepte inicial in vitro, al propi laboratori o en col·laboració. Després de seleccionar els candidats peptídics, avaluem la seva activitat in vivo per a demostrar eficàcia i baixa toxicitat. Disposem de col·laboracions arreu d’Europa per tal de dur a terme els estudis de farmacocinètica, histopatologia, toxicitat, biofísica i eficàcia. El nostre objectiu a llarg termini consisteix en trobar candidats terapèutics útils per al seu desenvolupament clínic.

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