Reacciones de metátesis

Chauvin, Grubbs y Schrock ganaron el Premio Nobel de 2005 por desarrollar reacciones de metátesis. La denominada reacción de metátesis, término acuñado a partir de las palabras griegas meta (cambio) y tithemi (lugar), consiste básicamente en la ruptura y formación de dobles enlaces en un proceso catalizado por ciertos complejos metálicos. La metátesis de olefinas es una reacción inducida catalíticamente en la que las olefinas, como el ciclobuteno y el ciclopenteno, experimentan una reorganización de enlaces que da como resultado la formación de los denominados polialquenameros. Debido a que los polímeros resultantes contienen dobles enlaces que pueden usarse posteriormente para introducir reticulación, estos materiales se han usado para producir materiales elastoméricos así como plásticos. Se requieren catalizadores de metales de transición para estas reacciones. Los catalizadores incluyen los tipos típicos de Natta-Ziegler y otras combinaciones similares de catalizador-cocatalizador. El grupo de Grubbs ha desarrollado los catalizadores más versátiles y conocidos mediante el uso de complejos de rutenio carbeno. Ambos catalizadores, de enorme importancia en los procesos sintéticos de transformación y generación de nuevas moléculas, son actualmente conocidos por sus nombres respectivos y están disponibles comercialmente, lo que revela la importancia y uso que actualmente tienen para la investigación química. Las reacciones pueden realizarse a temperatura ambiente y la estereorregularidad se puede controlar mediante la elección de las condiciones de reacción y los catalizadores. Por ejemplo, el uso de un catalizador a base de molibdeno con ciclopenteno da el producto cis mientras que el uso de un catalizador a base de tungsteno da el producto trans. Como era de esperar, la polimerización por metatesis de cicloalquenos más tensos, como el ciclobuteno, se produce más rápidamente que las estructuras menos tensas, como el ciclopenteno. Se cree que la polimerización se produce mediante una polimerización en cadena en la que la apertura del anillo se produce mediante la escisión completa del doble enlace carbono-carbono mediante la reacción con precursores de carbeno metálico que dan una especie de carbeno activa. Desde el conocimiento de esta reacción, cuyos orígenes se remontan al uso del catalizador de Kart Ziegler para promover la polimerización de olefinas, su uso ha experimentado una auténtica explosión durante las últimas dos décadas que ha salpicado prácticamente a todos los campos de la Química en lo que respecta a la apertura de nuevas y eficaces vías de obtención de nuevas moléculas, cuya limitación viene dada únicamente por la imaginación del químico que las utiliza.