El foco principal de mi línea de investigación es el estudio y desarrollo de reacciones de hidroxilación de sustratos, utilizando tres enfoques complementarios: sistemas enzimáticos, compuestos de coordinación con diseño biomimético y la química que emerge en interfases agua-aire o agua-“aceite” (microdroplets). Estos enfoques buscan comprender y explotar distintos modos de activación del oxígeno capaces de funcionalizar moléculas orgánicas, particularmente aquellas de baja reactividad.
Un aspecto central de esta investigación es el estudio de los mecanismos de reacción asociados a procesos de hidroxilación. Para ello se emplean tanto complejos de coordinación diseñados para imitar el sitio activo de metaloenzimas como las propias enzimas que catalizan estas transformaciones. Los sistemas biomiméticos permiten trabajar bajo condiciones criogénicas para un estudio mecanístico detallado, ya que facilita la generación, aislamiento y caracterización de las especies activas responsables de la reactividad. En el caso de los sistemas enzimáticos, el uso de técnicas cinéticas rápidas, como stopped-flow, permite observar la formación y el decaimiento de intermediarios catalíticos con tiempos de vida extremadamente cortos. En conjunto, estas aproximaciones experimentales permiten obtener una comprensión mecanística profunda de los procesos de hidroxilación mediados por metales.
Un foco más reciente de mi investigación se centra en la química de microgotas (microdroplets). En estas interfases agua-aire o agua-“aceite” (solvente orgánico apolar), la reactividad del agua aumenta significativamente en comparación con la fase líquida convencional (bulk). Esta activación interfacial facilita la generación de especies reactivas de oxígeno, capaces de oxidar sustratos altamente recalcitrantes, como la lignina. Debido a estas propiedades, los microdroplets han sido propuestos como microreactores redox capaces de promover transformaciones químicas de alto interés, sin la necesidad de utilizar catalizadores o condiciones de reacción más extremas, como alta presión y temperatura.
En conjunto, mediante el estudio de sistemas enzimáticos, modelos biomiméticos y procesos químicos interfaciales, mi línea de investigación busca desarrollar nuevas estrategias de funcionalización oxidativa de sustratos recalcitrantes, con especial énfasis en la valorización química de compuestos derivados de la biomasa mediante reacciones de hidroxilación.
Beca Fulbright – Beca de Doctroado, 2012–2016.
Becas Chile – Beca de Doctorado en el Extranjero, 2013–2016.
Premio Fundación Dr. Alberto Zanlungo, por desempeño académico destacado, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile, 2007–2009.
Premio Universidad de Santiago de Chile, en el 158° Aniversario, al mejor alumno de la Facultad de Química y Biología, 2007.
Beca Bicentenario, 2005–2009.
Beca Presidente de la República, 2005–2009.
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