Sintesi Organometallica (CHIM/06)

Attività di ricerca

Le ricerche del gruppo di Chimica Organometallica sono indirizzate verso lo studio della catalisi dei metalli di transizione nella sintesi organica, con particolare riferimento allo sviluppo di metodologie sintetiche per la preparazione di molecole polifunzionali di interesse biologico.

In particolare l’attività di ricerca è rivolta allo sviluppo di metodologie innovative sia di carattere generale nel settore della sintesi organica (formazione di legami carbonio-carbonio e carbonio-eteroatomo) sia dirette verso la costruzione di molecole organiche sfruttando la catalisi dei metalli palladio, rame, oro e argento.

Le tematiche di ricerca attuali sono indirizzate verso:

a) lo studio di nuovi protocolli di formazione di legami C-carbonio e C-eteroatomo mediati dal palladio, rame e oro;

b) la reattività di 2- e 3-(acetossimetil)indoli, benzofurani e benzotiazoli con nucleofili soft all’azoto, ossigeno, zolfo attraverso reazioni classiche e palladio-catalizzate;

c) reazioni di idroamminazione oro catalizzate regio- e stereo-selettiva di ammine primarie su derivati acetilenici asimmetricamente sostituiti;

d) reazioni di idroarilazione oro catalizzate per la sintesi di derivati policiclici

e) l'approfondimento delle conoscenze sull'effetto che diversi parametri di reazione (leganti, sali aggiunti, basi, solventi, ecc.) possono avere nel controllare la regio- e la stereochimica delle reazioni catalizzate dai metalli di transizione.

f) sviluppo di processi sostenibili di estrazione, purificazione e concentrazione di composti bioattivi da applicare ai side-streams delle bioraffinerie con particolare riferimento all’olio di mais, derivante dalla produzione di bioetanolo, e al rapeseed meal, derivante dalla produzione dell’olio di colza.

g) progettazione, sintesi e caratterizzazione di nuovi tensioattivi di derivazione biologica

Collaborazioni nazionali e internazionali

Collaborazioni Nazionali:

  • Prof. Antonio Arcadi, Università dell’Aquila
  • Prof. Fabio Marinelli, Università dell’Aquila
  • Prof.ssa Roberta Bernini, Università della Tuscia
  • Prof. Marco Bandini, Università di Bologna
  • Prof.ssa Lucia Di Marcotullio, Sapienza
  • Prof.ssa Luciana Marinelli, Università degli Studi di Napoli "Federico II"
  • Prof. Daniele Passarella, Università degli Studi di Milano
  • Prof. Gianluigi Broggini, Università degli Studi dell’Insubria

Collaborazioni internazionali:

  • Procter & Gamble Services Company Nv (PGBS – Belgio)
Strumentazione
  • Sistema Heidolph per la sintesi parallela (Synthesis)
  • HPLC analitico (Jasco)
  • Sistema SFC e SFE (scCO2)(Jasco)
  • sistema per impaccaggio colonne da 2,5 e 5 cm per HPLC preparativo (MODCOL)
  • HPLC preparativo (Jasco)
  • GS-MS (Shimadzu)
  • Liofilizzatore ALPHA 1-2 LDplus
Settori ERC
  • PE4_10 - Heterogeneous catalysis
  • PE4_12 - Chemical reactions: mechanisms, dynamics, kinetics and catalytic reactions
  • PE5_13 - Homogeneous catalysis
Finanziamenti
  • Tipologia Progetto: Horizon 2020
  • Titolo del Progetto: Separation, fractionation and isolation of biologically active natural substances from corn oil and other side streams – ExCornsEED
     
  • Tipologia Progetto: progetto di Ateneo 2019
  • Titolo del Progetto: Novel Smo and Gli1 inhibitors for targeting Hedgehog pathway: identification within modeling screening and their green synthesis, in vitro and in vivo tests through improved drug delivery strategies to enhance the therapeutic effects.
  • Tipologia Progetto: progetto di Ateneo 2020
  • Titolo del Progetto: Sintesi oro catalizzata di composti eterociclici ad attività biologica

Grants (2015-2018):

  • 2016 – Progetti di Ricerca di Ateneo MEDI, Università degli Studi di Roma “La Sapienza”.
    Project: “Targeting hedgehog pathway: identification and sustainable synthesis of novel Smo and Gli inhibitors and their pharmacological effects in tumors and cancer stem cells”.
  • 2016 – Progetti per avvio alla Ricerca, Università degli Studi di Roma “La Sapienza”,
    Project: “Sintesi metallo assistita di derivati idolo[1,2-c]chinazolinonici”.
  • 2015 – Progetti di Ricerca di Ateneo GRANDI, Università degli Studi di Roma “La Sapienza”.
    Project: “Synthesis and evaluation of innovative molecular drugs in brain tumors treatment”.
  • 2015 – Progetti per avvio alla Ricerca, Università degli Studi di Roma “La Sapienza”,
    Project:“Impiego di b-enamminoni nella sintesi metallo-assistita di derivati eterociclici polifunzionalizzati”.
Pubblicazioni

Publications (2019-2021)

  1. S. Cacchi, G. Fabrizi, A. Fochetti, F. Ghirga, A. Goggiamani, A. Iazzetti, Org. Biomol. Chem., 2019, 17, 527-532.
    “Stereo- and Regioselective Gold(I)-Catalyzed Hydroamination of 2-(Arylethynyl)Pyridines with Anilines”
  2. A. Arcadi, S. Cacchi, G. Fabrizi, A. Fochetti, F. Ghirga, A. Goggiamani, A. Iazzetti, F. Marinelli, Synthesis, 2019, 51, 3287-3294.
    “Palladium-Catalyzed C12-Selective Direct Arylation of [1,2-c]Quinazolin-6(5H)-ones”
  3. A. Arcadi, A. Ciogli, G. Fabrizi, A. Fochetti, R. Franzini, F. Ghirga, A. Goggiamani, A. Iazzetti, Org. Biomol. Chem., 2019, 17, 10065-10072.
    “Synthesis of pyrano[2,3-f] chromen-2-ones vs. pyrano[3,2-g] chromen-2-ones through site controlled gold-catalyzed annulations”
  4. B. Casciaro, L. Mangiardi, F. Cappiello, I. Romeo, M. R. Loffredo, A. Iazzetti, A. Calcaterra, A. Goggiamani, F. Ghirga, M. L. Mangoni, B. Botta, D. Quaglio, Molecules, 2020, 25, 3619.
    “Naturally-Occurring Alkaloids of Plant Origin as Potential Antimicrobials Against Antibiotic-Resistant Infections”
  5. V. Marsicano, A Arcadi, M Chiarini, Giancarlo Fabrizi, A. Goggiamani, A. Iazzetti, Org. Biomol. Chem., 2021, 19, 421-438.
    “Synthesis of functionalised 2,3-dihydroquinolin- 4(1H)-ones vs. quinoline or N-alkenylindole derivatives through sequential reactions of 2-alkynylanilines with ketones”
  6. A. Arcadi, G. Fabrizi, A. Fochetti, F. Ghirga, A. Goggiamani, A. Iazzetti, F. Marrone, G. Mazzoccanti, A. Serraiocco, RSC Advanced., 2021, 11, 909-917.
    “Palladium-Catalyzed Tsuji–Trost-Type Reaction of benzofuran-2-ylmethyl acetates with nucleophiles”
  7. F. Ghirga, D. Quaglio, M. Mori, S. Cammarone, A. Iazzetti, A. Goggiamani, C. Ingallina, B. Botta, A. Calcaterra, Organic Chemistry Frontiers, 2021, 8, 996-1025.
    “A unique high-diversity natural products collection as a reservoir of new therapeutic leads”
  8. A. Arcadi, G. Fabrizi, A. Fochetti, R. Franzini, F. Ghirga, A. Goggiamani, A. Iazzetti, F. Marrone, A. Serraiocco, Eur. J. Org. Chem. 2021, 1676-1687.
    “Synthesis of Polycyclic Chromene Cores through Gold (I)-Catalyzed Intramolecular Hydroarylation Reaction (IMHA)”
  9. V. Marsicano, A Arcadi, M Chiarini, G. Fabrizi, A. Goggiamani, A. Iazzetti, Organic and Biomolecular Chemistry 2021, 19, 5177-5190.
    “Sequential condensation/biannulation reactions of β-(2-aminophenyl)-α,β-ynones with 1,3-dicarbonyls”
  10. A. Arcadi, A. Calcaterra, G. Fabrizi, A. Fochetti, A. Goggiamani, A. Iazzetti, F. Marrone, G. Mazzoccanti, V. Marsicano, A. Serraiocco Molecules, 2021, 26, 2266.
    “Synthesis of 4-substituted-1,2-dihydroquinolines by means of gold-catalyzed intramolecular hydroarylation reaction of N-ethoxycarbonyl-N-propargylanilines”
  11. S. Carradori, F. Cairone, S. Garzoli, G. Fabrizi, A. Iazzetti, A. M. Giusti, L. Menghini, S. Uysal, G. Ak, G. Zengin, S. Cesa, Molecules, 2020, 25, 2021.
    “Phytocomplex Characterization and Biological Evaluation of Powdered Fruits and Leaves from Elaeagnus angustifolia”
  12. A. Calcaterra, L. Mangiardi, G. Delle Monache, D. Qauglio, S. Balducci, S. Berardozzi, A. Iazzetti, R. Franzini, B. Botta and F. Ghirga. Molecules, 2020, 25, 414.
    “The Pictet-Spengler Reaction Updates Its Habits”
  13. F. Palombarini, S. Masciarelli, A. Incocciati, F. Liccardo, E. Di Fabio, A. Iazzetti, G. Fabrizi, F. Fazi, A. Macone, A. Bonamore and Alberto Boffi, Journal of Nanobiotechnology, 2021, 19, 172.
    “Self-assembling ferritin-dendrimer nanoparticles for targeted delivery of nucleic acids to myeloid leukemia cells”
  14. R. Franzini, M. Pierini, A. Mazzanti, A. Iazzetti, A. Ciogli, C. Villani, International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22 (1),1.
    “Molecular recognition of the hplc whelk-o1 selector towards the conformational enantiomers of nevirapine and oxcarbazepine”
  15. R. Sabia, A. Ciogli, M. Pierini, A. Iazzetti, C. Villani, Journal of Chromatography A 2021, 1647, 462148.
    “Chromatographic separation of the interconverting enantiomers of imidazo- and triazole-fused benzodiazepines”

 

Publications (2015-2018):

1. Palladium-Catalyzed Cascade Approach to 12-(Aryl)Indolo [1,2-c]Quinazolin-6(5H)-ones. A. Arcadi, S. Cacchi, G. Fabrizi, F. Ghirga, A. Goggiamani, A. Iazzetti*, F. Marinelli Synthesis, 2018, 50, 1133.

2. Chemical, computational and functional insights into the chemical stability of the Hedgehog pathway inhibitor GANT61. A. Calcaterra, V. Iovine, B. Botta, D. Quaglio, I. D’Acquarica, A. Ciogli, A. Iazzetti, R. Alfonsi, L. Lospinoso Severini, P. Infante, L. Di Marcotullio, M. Mori, F. Ghirga, Journal Of Enzyme Inhibition And Medicinal Chemistry, 2017, 60 (4) 1469

3. 2-(Aminomethyl)-3-arylindoles from 3-(o-Trifluoroacetamidoaryl)-1-propargylic Alcohols, Aryl Halides, and Amines: A Domino Palladium-Catalyzed Three-Component Approach. S. Cacchi, G. Fabrizi, A. Goggiamani, A. Iazzetti, R. Verdiglione Synthesis, 2017, 49, 4163.

4. Design, Palladium-Catalyzed Synthesis, and Biological Investigation of 2-Substituted 3-Aroylquinolin-4(1H)-ones as Inhibitors of the Hedgehog Signaling Pathway. R. Alfonsi, B. Botta, S. Cacchi, , L. Di Marcotullio, G. Fabrizi, R. Faedda, A. Goggiamani, A. Iazzetti and M. Mori Journal of Medicinal Chemistry , 2017, 60 (4), 1469.

5. Construction of the 1,5-Benzodiazepine Skeleton from o-Phenylendiamine and Propargylic Alcohols via a Domino Gold-Catalyzed Hydroamination/Cyclization Process. S.Cacchi, G. Fabrizi, A. Goggiamani, A. Iazzetti, Organic Letters, 2016, 18 (15), 3511.

6. Total synthesis of (±)-Kuwanol e V. Iovine, I. Benni, R. Sabia, I. D’Acquarica, G. Fabrizi, B. Botta, A. Calcaterra Journal of Natural Products, 2016, 79, 2495.

7. A facile palladium-catalyzed route to 2,5,7-trisubstituted indoles. S.Cacchi, G. Fabrizi, A. Goggiamani, A. Iazzetti, R. Verdiglione Tetrahedron, 2015,71, 9346.

8. A Palladium-Catalyzed Nucleophilic Substitution of Propargylic Carbonates and Meldrum's Acid Derivatives. I. Ambrogio, S. Cacchi, G. Fabrizi, A. Goggiamani, A. Iazzetti European Journal of Organic Chemistry, 2015, 3147.

9. Synthesis of Free NH 2-(Aminomethyl)indoles through Copper-Catalyzed Reaction of 3-(ortho-Trifluoroacetamidophenyl)-1-propargylic Alcohols with Amines and Palladium/Copper-Cocatalyzed Domino Three-Component Sonogashira Cross-Coupling/Cyclization/Substitution Reactions. S. Cacchi, G. Fabrizi, A. Iazzetti, C, Molinaro, R. Verdiglione, A. Goggiamani, Advanced synthesis & catalysis, 2015, 357, 1053.

10. Pd- and Rh-Catalyzed Hydroarylation of γ-(2-Methoxycarbonylphenyl)propargylic Alcohols: Approaches to 4- or 5-Substituted Seven-Membered Benzolactones and 3,3-Disubstituted Phthalides A. Arcadi, G. Fabrizi, A. Goggiamani, F. Marinelli, Journal of Organic Chemistry, 2015, 80, 6986.

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