Estudio teórico de reacciones pericíclicas catalizadas por litio y cicloadiciones multicomponente catalizadas por rodio y rutenio

Abstract

En esta tesis se ha realizado un estudio mediante cálculos mecanocuánticos de un conjunto de reacciones catalizadas por metales. Aunque todas ellas se puedan encuadrar dentro de la química organometálica, la materia estudiada es divisible en dos bloques: a) Reacciones pericíclicas catalizadas por Litio. Se ha estudiado una serie de reacciones pericíclicas catalizadas por litio en presencia y ausencia de dicho catalizador tanto en fase gas como en disolución (PCM), analizando los mecanismos de reacción mediante cálculos DFT y discutiendo la naturaleza de la catálisis por litio y la influencia de la aromaticidad. Para discutir la naturaleza de la catálisis se han utilizado diversos métodos con los que analizar la energía de interacción entre molécula y catalizador (IMPT). Para estudiar la relación entre la eficiencia de la catálisis y la aromaticidad se han empleado métodos basados en medidas relacionadas con las propiedades magnéticas (NICS, ACID). b) Cicloadiciones multicomponente catalizadas por complejos de Rodio y Rutenio. Se ha estudiado mediante cálculos DFT en fase gas y disolución el mecanismo de reacción de un grupo de cicloadiciones formales catalizadas por complejos de rodio y rutenio. Se discuten varios mecanismos posibles para cada una de ellas y se analiza la selectividad de las mismas indagando también los mecanismos de formación de los productos secundarios. La comparación entre los caminos en presencia y ausencia de catalizador permite discernir la profunda transformación que los metales de transición provoca en la reactividad de determinados compuestos orgánicos (olefinas, monóxido de carbono, ciclopropano, etc).