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[eng] This thesis consists in the development of a new methodology of α-alkylation of carbonyl compounds and its application to the synthesis of small molecules with therapeutic interest. In this context, the alkylation of carbonyl compounds is usually achieved by alkylation of nucleophilic metal enolates with alkyl halides through a SN2 substitution mechanism. This approach entails a limited scope in terms of alkylating agent since the alkyl halide should be activated enough to undergo such substitution. In this thesis, a radical alternative which uses titanium(IV) enolates is presented. In fact, titanium enolates are found in equilibrium between a nucleophilic species, the titanium(IV) enolate, and a biradical species, the titanium(III). This equilibrium is the result of a valence tautomerism that lies in an electron transfer from the ligand (the enolate) to the metal center (titanium), which is reduced to titanium(III). As a consequence of this redox process, the enolate becomes an open shell species with three electrons in the acyl moiety instead of four, which grants the enolate with radical reactivity. In chapter one, this reactivity is exploited to achieve the radical alkylation of titanium(IV) enolates from chiral N-acyl oxazolidinones with diacyl peroxides. When mixed with the enolate, these species break homolytically to give an acyloxy radical, which upon decarboxylation, generates an alkyl radical that recombines with the titanium enolate to give a single diastereomer of the alkylated product. The high reactivity of alkyl radicals permits us to perform the alkylation with deactivated primary and secondary alkyl groups, a transformation that is difficult to achieve by other established methodologies. A broad scope of primary and secondary diacyl peroxides including different functional groups such as unsaturations, phenyl or esters is described. In addition, the alkylation can be performed on a vast range of titanium enolates, which can also include such functionalities as well as an oxygen, nitrogen or chlorine in the α position. This methodology is finally applied to the straightforward synthesis of arundic acid. In chapter two, the total synthesis of umuravumbolide, a substituted pyrone extracted from a medicinal plant, is described. The synthesis includes the abovementioned alkylation of a titanium enolate derived from glycolic acid to furnish the stereocenter in the side chain. Other key steps are the formation of a Z double bond and an asymmetric allylation of a sensitive aldehyde intermediate. Chapter three describes an analogous alkylation procedure to that one investigated in the first chapter, only this time, tert-butyl peresters are used instead of diacyl peroxides. This change allows the alkylation of titanium enolates derived from chiral N-acyl oxazolidinones with secondary and even tertiary alkyl groups, a transformation that is rarely reported in the literature. A broad scope of secondary and tertiary peresters is described for this transformation. And similarly to chapter one, different titanium enolates including functional groups such as esters, unsaturations or heteroatoms can be used for such alkylation procedure. Finally, in chapter four other alkylating agents that are able to render an alkyl radical are investigated. However, the alkylation product is not obtained in any of the examples tested against titanium enolates. Therefore, the substitution of titanium for another metal that can render biradical enolates but at the same time can be used in catalytic amounts is attempted. For that, a screening of different metals in various oxidation states is performed. In this case, TEMPO is used to trap a putative biradical enolate., [cat] Aquesta tesi es basa en el desenvolupament d’una metodologia d’α-alquilació de compostos carbonílics i l’aplicació d’aquesta a la síntesis de petites molècules orgàniques d’interès terapèutic. La característica més rellevant d’aquesta nova metodologia és el seu mecanisme radicalari, que es manifesta gràcies a l’ús d’enolats de titani(IV). De fet, aquests enolats es troben en equilibri a través d’un procés de tautomeria de valència entre una espècie de caràcter nucleòfil, l’enolat de titani(IV), i una espècie biradicalaria, l’enolat de titani(III). En el primer capítol, s’estudia l’alquilació d’enolats de titani derivats de N-acil oxazolidinones quirals amb peròxids de diacil. L’escissió d’aquests últims dona lloc a un radical aciloxi que, després d’un procés de descarboxilació, forma un radical alquil que reacciona amb l’enolat de titani per donar lloc al producte d’alquilació com a únic diastereòmer. Aquest procediment permet l’alquilació amb un ampli ventall de peròxids de diacil que contenen grups d’alquil primaris i secundaris amb diversos grups funcionals, tals com dobles i triples enllaços, fenils o esters. A més a més, també permet alquilar diversos enolats amb funcionalitats semblants, fins i tot, amb oxigen, nitrogen i clor en posició alfa. Aquesta metodologia s’aplica a la síntesis directa de l’àcid arúndic. En el segon capítol, es duu a terme la síntesis total de la umuravumbolida, una pirona substituïda que s’extreu d’una planta medicinal. En aquesta síntesi es fa servir l’alquilació anteriorment descrita per formar l’estereocentre de la cadena lateral de la umuravumbolida. En el tercer capítol es desenvolupa una alquilació d’enolats de titani anàloga a la del primer capítol, aquest cop, però, emprant perèsters de tert-butil. Aquest canvi permet l’alquilació amb grups secundaris i terciaris, una transformació que normalment és difícil d’aconseguir. Com en el primer capítol, l’alquilació també permet l’ús de diferents enolats de titani amb funcionalitats diverses. Finalment, en el quart capítol es busquen altres agents alquilants que formin radicals alquil. No obstant, no s’aconsegueix l’alquilació de l’enolat de titani en cap dels casos. Per tant, es fa un canvi d’objectiu i es busca trobar un metall substitut del titani que també pugui formar enolats amb activitat radicalària però de manera catalítica.

[eng] In the present Thesis we continued a previous study of the nucleophilic character of titanium(IV) enolates. Particularly,we focused our attention on the analysis of substrate-controlled Michael additions to enones and other acceptors.Thus, the Michael addition of (S)-2-benzyloxy-3-pentanoneto enones was thoroughly evaluatedin Chapter 1. In the case of vinyl ketones, the best reaction conditions involved the use of two TiCl4 equivalents and afforded the 2,4-antiadducts as single diastereomers in excellent yields. In addition, the developed methodology was also evaluated with β- substituted enones, whose optimised conditions using TiCl4 and SnCl4 afforded the 2,4- anti-4,5-antiadducts with diastereoselectivities above 90:10 in all cases with good yields. Furthermore, the Michael addition of (S)-2-benzyloxy-3-pentanoneto α,β- unsaturated nitroalkenes was alsoanalysed inChapter 1. The use of two equivalents of TiCl4and aromatic nitroalkenes led to the 2,4-anti-4,5-syn adducts with excellent yields and diastereoselectivities. In turn, aliphatic nitroalkenes needed optimised conditions using TiCl4 and SnCl4 to afford the 2,4-anti-4,5-syn adducts in good diastereoselectivities and yields. Finally, the nitro group was converted into other useful functional groups. Another objective of the first part of this thesis wasto re-evaluate the synthesis of the tetrahydropyran ring from the C1-C9 fragment of herboxidiene/GEX1A. Thus, in Chapter 2 we analysed the initial retrosynthesis of the C1-C9 fragment and studied the oxa-Michael cyclization. Finally, we designed two parallel sequences to improve the first synthetic approach.The stereoselective synthesis of the tetrahydropyran ring was successfully accomplished following two different approaches. In approach 1, the number of steps was increased, but the sequence pursued a fully stereoselective pathway taking advantage of the great selectivity offered by a dimethylpyrrole amide under acidic conditions attaining a 54% yield (46% for the original approach). In approach 2, the original sequence of reactions was followed, but the suppression of unnecessary purification operations and a final isomerisation step increased notably the yield up to 58% (39% for the original approach). Keepingin mind the biradical character of certain titanium enolates, the second objective of this Thesis was to examine the uncommon radical reactivity of titanium enolates derived from chiral N-acyl oxazolidinones when exposed to radical reagents. In Chapter 3, the aminoxylation of chiral N-acyl oxazolidinones was improved using a chiral tert-butyl oxazolidinethionederived from tert-leucine. This chiral auxiliary provided the aminoxylated products as single diastereomers in all cases with excellent yields. Finally, the resulting adducts were transformed into synthetical useful intermediates. Furthermore, in Chapter 3 we also reported a highly stereoselective oxidation of titanium enolates from chiral N-acyl oxazolidinones with molecular oxygen. The direct hydroxylation of biradical titanium(IV) enolates derived from chiral oxazolidinones with O2 proved to be feasible. Thus, we described a novel approach for the synthesis of enantiomerically pure α-hydroxy carboxylic derivatives. We describe in Chapter 4 a comprehensive search of compounds capable of participating in radical reactions, which involved a brief exploration of photoredox catalysis. Finally, such research led to the discovery of a new and highly stereoselective alkylation with aliphatic diacyl peroxides. Decarboxylation of the diacyl peroxides from aliphatic acids promoted by the titanium enolates produced primary and secondary radicals and triggered the formation of the alkylated adducts as single diastereomers with excellent yields., [spa] En la presente Tesis continuamos un estudio previo sobre el carácter nucleófilo de los enolatos de titanio(IV) en adiciones de Michael con control por sustrato. Así, la adición de Michael de (S)-2-benciloxi-3-pentanona a enonas y nitroalquenos se evaluó a fondo en el Capítulo 1. En el caso de las vinil cetonas, las mejores condiciones de reacción implicaban el uso de dos equivalentes de TiCl4 o un equivalente de TiCl4 y otro de SnCl4 y proporcionaban los aductos 2,4-anti-4,5-anti con rendimientos excelentes y diastereoselectividades superiores a 90:10. Además, la metodología desarrollada también se empleó con nitroalquenos α,β-insaturados, conduciendo a proporcionar los aductos de 2,4-anti-4,5-syn con buenas diastereoselectividades y rendimientos. En el Capítulo 2 se reevaluó la retrosíntesis inicial del anillo tetrahidropiránico del fragmento C1-C9 del herboxidieno/GEX1A. La síntesis estereoselectiva del anillo de tetrahidropirano se logró con éxito siguiendo dos enfoques diferentes. En el primer enfoque, se aumentó el número de pasos, pero la secuencia siguió una ruta completamente estereoselectiva aprovechando la gran selectividad ofrecida por una dimetilpirrolamida en condiciones ácidas. En el segundo enfoque, se siguió la secuencia original, pero la supresión de operaciones de purificación innecesarias y la inclusión de una etapa de isomerización final aumentaron notablemente el rendimiento. El segundo objetivo de esta Tesis fue examinar la reactividad radical poco común de enolatos de titanio derivados de N-acil oxazolidinonas quirales cuando se exponen a reactivos radicalarios. Así, en el Capítulo 3, la aminoxilación de N-acil oxazolidinonas quirales se mejoró usando una tiazolidintiona de tert-butilo quiral derivada de tert-leucina que proporcionó los productos aminoxilados como únicos diastereómeros con rendimientos excelentes. Además, en el Capítulo 3 también llevamos a cabo una hidroxilación directa altamente estereoselectiva de enolatos de titanio a partir de N-acil oxazolidinonas quirales con oxígeno para la síntesis de derivados α-hidroxicarboxílicos enantioméricamente puros. En el Capítulo 4 describimos una búsqueda exhaustiva de compuestos capaces de participar en reacciones radicales, lo que implicó una breve exploración de la catálisis fotoredox. Finalmente, tal investigación llevó al descubrimiento de una nueva alquilación altamente estereoselectiva con peróxidos de diacilo alifáticos que conducía a la formación de los aductos alquilados como diastereómeros únicos con rendimientos excelentes.

[eng] The Cold Spray (CS) is a novelty technique for the production of coatings within the field of Thermal Spray. The use of low work temperatures (under the melting point of the material) is what makes it different from the other conventional spraying techniques. CS is an ideal technique to spray materials that are sensitive to temperature, such as nanostructured and amorphous materials, or sensitive to the oxygen, as could be titanium. These characteristics may be specially promising within the field of biomedical coatings. Compared to the conventional processes, it would allow to produce coatings in a more cost-effect and environmental friendly way. The research is mostly focused on the obtaining of highly rough Commercial Pure Titanium (CP-Ti) and Calcium Phosphate (CP) coatings by CS for joint prosthesis application. An exhaustive development of coating parameter optimization has been developed and the different deposition mechanisms for each feedstock powder were analyzed as well. The mechanical and biological properties of the optimal coatings were evaluated consequently. The mechanical testing (e.g. Tensile and shear strength test and Taber test), was performed on the optimized CP-Ti coating overcoming the ASTM standard specifications for joint, shoulder and knee prosthesis; CP-Ti coating showed good bonding between particles as well with the substrate. The used of coarse titanium particles provided high roughness (Ra=40±12 µm and Rz=235±44 µm) that shows an increase in cell viability, proliferation and differentiation as well as mineralization, in comparison with a low-roughness titanium surface obtained by Sand Blasted (SB).Afterwards, additional surface modification procedures were investigated to obtain nanotextured surfaces on the as-sprayed CS titanium coatings to evaluate their in-vitro response for comparison. The anodic oxidation treatment leads to a TiO2 Nanotube (NT) layer with a pore diameter between 50-100 nm and a roughness of Ra=36.8±4.6 nm, whereas the alkaline treatment leads to a nanosurface of Ra=1.2±0.2nm, composed by very fine porosity PS). To sum up, CS has shown to be suitable to produce metallic and ceramic coatings for joint applications, especially those dealing with materials that are sensitive to the temperature and oxygen. The non-microstructural changes from the feedstock powder to the coatings leads to a big advantage in CS to obtain customized coatings., [spa] La Proyección Fría o también conocida por el nombre de Cold Spray (CS), es una técnica muy novedosa para la obtención de recubrimientos en el ámbito de la proyección térmica. El uso de bajas temperaturas de trabajo (siempre por debajo del punto de fusión del material) es lo que la hace diferente respecto al resto de técnicas convencionales, ya que la hace ideal para depositar materiales sensibles a la temperatura (ej. Materiales nanoestructurados y amorfos) o reactivos al oxígeno (ej. Titanio). Además tiene un gran potencial a nivel económico y ambiental por ser un proceso eficiente y respetuoso con el medio ambiente. La investigación se basa principalmente en la obtención de recubrimientos de titanio rugoso y fosfato cálcico mediante proyección fría, donde se han estudiado los diferentes mecanismos de deposición de las materias primas y se ha elaborado un estudio a nivel mecánico y biológico. Además, se han realizado tratamientos adicionales sobre los recubrimientos de titanio para obtener superficies nanotexturizadas y poderlas comparar in vitro. El uso de partículas gruesas de titanio facilita la obtención de grandes rugosidades superficiales en los recubrimientos de titanio, mejorando así la viabilidad y proliferación celular, al igual que la diferenciación y mineralización celular, en comparación a superficies con bajas rugosidades (como las superficies de titanio granalladas). Aun así, los tratamientos de nanotexturización, tales como el anodizado (donde se obtuvieron nanotubos de TiO2 con un diámetro entre 50-100nm) y el tratamiento alcalino (en el cual se obtuvieron porosidades

En la present Tesi Doctoral en primer lloc s’ha completat un estudi previ de reaccions aldòliques d’α-hidroxi metil cetones, tant per a grups protectors benzílics com silílics. Així, al Capítol 1 s’ha demostrat que la tria adequada del grup protector de l’α-hidroxi cetona i l’àcid de Lewis permet accedir a aldols 1,4-anti o 1,4-sin amb bons rendiments (5697%) i diastereoselectivitats en ocasions excel•lents (fins a rd 96:4), dins el context de l’aldòlica d’acetat. Les metodologies desenvolupades també s’han avaluat amb aldehids quirals en processos doblement asimètrics. La notable capacitat d’inducció asimètrica dels enolats de titani d’α-benziloxi metil cetones ha quedat demostrada per l’obtenció dels seus aldols amb unes diastereoselectivitats excel•lents, independentment de la configuració de l’aldehid. Fins i tot, un d’aquests aldols obtingut enantiomèricament pur s’ha utilitzat en la síntesi del fragment C12C16 de l’epotilona B. A més, una seqüència de reacció aldòlica-reducció desenvolupada anteriorment al grup s’ha aplicat a l’(S)-3-tert-butildimetilsililoxi-4-metil-2-pentanona per obtenir els corresponents triols 1,2-sin-2,4-sin amb rendiments excel•lents (9192%) i un control estereoquímic que depèn, majoritàriament, de la reacció aldòlica inicial (rd 80:2094:6). Al Capítol 2 s’ha demostrat la utilitat sintètica de les reaccions aldòliques d’enolats de titani d’α-hidroxi etil cetones desenvolupades anteriorment en el grup de recerca. Aquestes metodologies s’han aplicat amb èxit en la síntesi total de l’herboxidiè, contribuint a la construcció de gran part del seu esquelet carbonat i dels estereocentres requerits. La reacció aldòlica de l’(S)-2-benziloxi-3-pentanona i la seqüència d’aldòlica-reducció de l’(R)-2-tert-butildimetilsililoxi-3-pentanona han estat etapes clau en la síntesi dels fragments C1C9 (17%, deu etapes) i C10C19 (43%, set etapes), respectivament. La unió d’aquests fragments ha permès obtenir l’herboxidiè amb un 8% de rendiment global amb la seqüència lineal més llarga de catorze etapes. Després d’haver estudiat a fons les reaccions aldòliques d’enolats de titani d’α-hidroxi cetones, s’ha explorat la reactivitat d’aquests nucleòfils en altres processos de construcció d’enllaços CC. Al Capítol 3 s’ha desenvolupat l’addició de Michael de l’enolat de titani de l’(S)-2-benziloxi-3-pentanona a cetones α,β-insaturades, amb què s’han obtingut els corresponents adductes 1,3-anti-3,4-anti amb excel•lents diastereoselectivitats (rd ≥ 89:11). Partint del mateix nucleòfil, en aquest Capítol també s’ha iniciat un estudi d’addicions de Michael a nitro alquens. L’addició de l’enolat de titani de l’(S)-2-benziloxi-3-pentanona a l’(E)-4-metoxi-β-nitroestirè ha produït el corresponent adducte de Michael amb excel•lent diastereoselectivitat (rd ≥ 97:3). Aquests primers resultats són prou esperançadors i demostren l’interès sintètic que poden arribar a tenir aquestes reaccions, que actualment constitueixen una línia activa d’investigació al grup de recerca. Finalment, prenent com a punt de partida el caràcter biradicalari de determinats enolats de titani, en aquesta Tesi s’ha iniciat un estudi de la reactivitat d’aquests substrats en reaccions de formació d’enllaços CC i CO. Així, al Capítol 4 s’ha estudiat l’al•lilació d’N-acil oxazolidinones quirals amb al•lil estannans, amb què s’han obtingut els corresponents adductes amb un control estereoquímic excel•lent (rd ≥ 97:3). D’altra banda, en la constitució d’una nova línia d’investigació al grup, en el darrer Capítol també s’ha desenvolupat l’oxidació estereoselectiva d’N-acil oxazolidinones quirals amb TEMPO. S’ha demostrat que la utilització d’aquest radical estable permet l’oxidació dels corresponents enolats de titani i condueix als α-aminoxi derivats amb rendiments i diastereoselectivitats excel•lents (9095%, rd ≥ 93:7) i, a més, s’ha descrit l’aminoxilació estereoselectiva en la posició d’enolats conjugats. L’eliminació de l’auxiliar quiral i/o el trencament reductiu de l’enllaç NO han permès arribar a derivats sintèticament útils. Per últim, s’ha descobert que es pot assolir la hidroxilació directa d’aquests substrats a través de la reacció dels seus enolats de titani amb O2., The first Chapter of the present text deals with substrate-controlled titanium-mediated aldol reactions of chiral α-hydroxy methyl ketones. The appropriate choice of the Lewis acid and the protecting group in the α-hydroxy ketone gives access to either 1,4-anti or 1,4-syn aldol adducts in good yields (5697%) and diastereoselectivities up to ≥ 97:3 with a broad range of aldehydes. Furthermore, a sequential aldol reaction-reduction transformation from (S)-3-tert-butyldimethylsilyloxy-4-methyl-2-pentanone provides 1,2-syn-2,4-syn triols in excellent yields (9192%) and a stereochemical control which mostly relies on the aldol step of the sequence (dr 80:2094:6). The usefulness of these methodologies is proven in Chapter 2 with its application in the total synthesis of herboxidiene. Most of the carbon backbone and the required stereocentres are constructed through an aldol reaction of (S)-2-benzyloxy-3-pentanone and an aldol reaction-reduction sequence from (R)-2-tert-butyldimethylsilyloxy-3-pentanone, which are key steps in the synthesis of C1C9 fragment (17%, 10 steps) and C10C19 fragment (43%, 7 steps), respectively. Assembling of both fragments affords herboxidiene in 8% overall yield (14 steps, longest linear sequence). After a thorough study of aldol reactions of titanium enolates from α-hydroxy ketones, the reactivity of these nucleofiles is explored in other CC bond-forming reactions. In Chapter 3, the Michael addition of the titanium enolate of (S)-2-benzyloxy-3-pentanone to α,β-unsaturated ketones is developed, which provides 1,3-anti-3,4-anti adducts in excellent diastereoselectivities (dr ≥ 89:11). Finally, considering the biradical character of certain titanium enolates, in Chapter 4 the reactivity of such substrates in some CC and CO bond-forming reactions is investigated. Allylation of chiral N-acyl oxazolidinones with allyl stannanes is achieved and the corresponding adducts are obtained with excellent levels of stereocontrol (dr ≥ 97:3). Moreover, the stereoselective oxidation of chiral N-acyl oxazolidinones with TEMPO is described. The use of this stable radical leads to α-aminoxy derivatives in excellent yields and diastereomeric ratios (9095%, dr ≥ 93:7), and the stereoselective oxidation in the position of conjugate enolates is also accomplished. Elimination of the chiral auxiliary and/or reductive cleavage of the NO bond provides synthetically useful derivatives.

[cat]En la present Tesi Doctoral s’han estudiat les reaccions aldòliques amb enolats de titani de cetones quirals derivades de l’èster de Roche, completant un estudi previ amb la reacció aldòlica de propionat. Així, en el Capítol 1 s’ha avaluat a fons la reacció aldòlica de l’(S)-4-benziloxi-3-metil-2-butanona. Les millors condicions de reacció impliquen l’ús de dos equivalents de TiCl4 addicionant el segon equivalent sobre l’enolat (mètode [TiCl4] + [TiCl4]) o tractant l’aldehid amb un equivalent d’àcid de Lewis i addicionant-hi l’enolat (mètode d’addició inversa). En el dos casos s’ha demostrat que s’obtenen els corresponents aldols 2,5-sin amb excel•lents diastereoselectivitats (rd ≥ 90:10) i rendiments. L’aplicació de la metodologia [TiCl4] + [TiCl4] a aldehids quirals ens va permetre obtenir els aldols amb unes diastereoselectivitats excel•lents independentment de la configuració de l’aldehid, demostrant la notable capacitat d’inducció asimètrica de l’enolat de titani d’aquesta cetona. A més, un dels aldols enantiomèricament purs obtinguts en aquest apartat s’ha usat en la síntesi del fragment sud C8–C15 de la tedanolida C (Capítol 4). En canvi, en aplicar el mètode d’addició inversa a reaccions doblement asimètriques només s’obtenen resultats amb interès sintètic en els casos matched. Tenint en compte aquests resultats, en el Capítol 2 s’ha avaluat la reacció aldòlica d’isobutirat amb enolats de titani. L’aplicació a la (S)-1-benziloxi-2,4-dimetil-3-pentanona de la metodologia desenvolupada en el capítol anterior demostrà l’elevada utilitat sintètica d’aquesta reacció, tot obtenint-se els corresponents aldols 2,5-sin com a únics diastereòmers (rd ≥ 94:6) amb bons rendiments. Un dels aldols obtinguts amb aquesta metodologia s’ha utilitzat en la síntesi del fragment nord C1–C7 de la tedanolida C (Capítol 4). L’aplicació de la metodologia a aldehids quirals ha permès comprovar que en aquest cas la configuració de l’aldehid sí que afecta a la diastereoselectivitat d’una manera important i només s’obtenen resultats sintèticament útils en els casos matched. En el Capítol 3 s’ha dut a terme un estudi de les reaccions aldòliques de les enones E i Z (S)-1-benziloxi-2,4-dimetil-4-hexen-3-ona que ens ha permès sintetitzar aldols amb un centre quaternari quiral. Les condicions de reacció utilitzades varien molt poc respecte a les optimitzades en els capítols anteriors, tot i que cal augmentar el nombre d’equivalents d’aldehid i allargar el temps de reacció. A més, els aldols sintetitzats són més sensibles i en alguns casos cal protegir-los per poder ser aïllats. Les reaccions aldòliques de l’enona E ens permeten obtenir els corresponents aldols 2,4-anti-4,5-anti amb bones diastereoselectivitats (rd ≥ 81:19), mentre que les reaccions amb l’enona Z forneixen els aldols 2,4-sin-4,5-sin amb excel•lents relacions diastereomèriques (rd ≥ 92:8). L’estudi per RMN dels enolats ens ha permès establir que l’enolat obtingut amb un equivalent de TiCl4 de l’enona E és un enolat E, mentre que l’obtingut amb l’enona Z és un enolat Z, i que la diastereoselectivitat observada en la reacció depèn a la selectivitat en la enolització. Finalment, en el Capítol 4 s’ha aplicat la metodologia desenvolupada en els Capítols 1 i 2 a la síntesi dels fragments nord i sud de la tedanolida C. Les etapes claus de la síntesi d’aquests fragment són les reaccions aldòliques d’isobutirat, en el cas del fragment nord, i d’acetat, en el fragment sud. L’unió d’aquest fragments ha permès obtenir el fragment C1–C15 de la tedanolida C, encara que epímer en C13 i amb C5 reduït., [eng]Substrate-controlled titanium-mediated aldol reactions provide satisfactory levels of 2,5-syn asymmetric induction if they are carried out in the presence of a second equivalent of TiCl4. The first study was carried out with titanium enolate of (S)-4-benzyloxy-3-methyl-2-butanone. The aldol addition of this ketone with two equivalents of TiCl4, the second added to the enolate (method A) or precomplexing the aldehyde (method D), to a broad range of aldehydes give access to the corresponding 2,5-syn aldols in high yields and excellent diastereoselectivity (dr ≥ 90:10). Furthermore the double-stereodifferentiating aldol reactions gave also high yields and excellent diastereomeric ratios (from dr 92:8 to 94:6) of 2,5-syn aldols irrespective of the configuration of the chiral aldehyde. One of these aldols was used in the synthesis of tedanolide C C8–C15 fragment. Keeping these results in mind, the methodology of acetate aldol reaction was applied to the isobutyrate aldol reaction. The titanium-mediated aldol reactions of (S)-1-benzyloxy-2,4-dimethyl-3-pentanone with achiral and chiral aldehydes give access to the corresponding 2,5-syn adducts containing a quaternary carbon in high yields and diastereoselectivity (rd ≥ 94:6). One of these aldols was used in the synthesis of tedanolide C C1–C7 fragment. Furthermore, the titanium-mediated aldol reactions of E and Z enones (S)-1-benzyloxy-2,4-dimethyl-4-hexen-3-one provide the corresponding aldols containing two stereocenters, one of them quaternary. The aldol reactions of the E enone give access to the 2,4-anti-4,5-anti aldols in high diastereomeric ratios (rd ≥ 81:19) and the reactions of the Z enone give access to the 2,4-syn-4,5-syn aldols in excellent diastereoselectivity (rd ≥ 92:8). Finally, this methodology was applied to the synthesis of epi-C13-tedanolide C C1–C15 fragment. The key steps of this synthesis were the isobutyrate aldol reaction in the northern fragment and the acetate aldol reaction in the southern fragment.

[spa] Este trabajo evalúa el comportamiento electroquímico entre el Titanio CP (t), Ia aleación de Titanio Ti-6AI-4V (LT) y siete aleaciones dentales: dos aleaciones de Cromo-Cobalto de las marcas comerciales Remanium® 2000+ (R) y Wironite®extrahart, 4 aleaciones nobles de las marcas Cerapall®2 (C), Pontor2 (P), V-Gnathos® Plus (VG) y Pagalin 2 (PA) y una aleación para amalgama de Ia marca Dispersalloy (A). Las técnicas experimentales utilizadas incluyeron monitorización del potencial de circuito abierto y medidas de variación de Ia corriente galvánica por periodos de 24 horas, para los pares constituidos con cada una de las siete aleaciones presentadas por T y LT. Los estudios se realizaron in vitro, utilizando como electrólito una composición de saliva artificial diferente a las habitualmente utilizadas (279,280), estudiada y presentada por sus autores como Ia más adecuada para el estudio in vitro del comportamiento corrosivo de aleaciones destinadas a Ia confección de dispositivos de rehabilitación intraoral. Ademas de Ia diferencia en Ia composición, Ia saliva artificial fue usada siempre en situación de desaireación, con ello se pretendía simular situaciones cuya frecuencia en Ia cavidad oral no es irrelevante (35, 63, 135,281) Las muestras fueron analizadas mediante a SEM y su composición evaluada por EDS. Tras los tests efectuados, y en relación a Ia determinación de los valores de potencial de circuito abierto, nos es permitido afirmar que, en regia general, los diferentes metales pueden ser agrupados en función de las semejanzas de comportamiento. La aleación para amalgama, Dispersalloy® y Wironite ®extrahart presentan valor de potencial más negativo, manteniéndose así a lo largo de las 24 horas. De los restantes materiales, hemos agrupado el Titanio Puro con las aleaciones de Pagalin y Pontor, con valores de potencial de electrodo al finalizar las próximas 24 horas entre - 0,281 y - 0,287, a continuación con Ia aleación de Cromo Cobalto Remanium®Pius (-0,177) y, por último, con Ia aleación Cerapal®2, V-Gnathos®Pius y Ti-6AI-4V (con valores entre- 0,058 y +0, 015). Posteriormente a Ia evaluación de Ia corriente galvánica entre pares, verifica igualmente que hay un patrón de semejanza traducido por Ia variación de comportamiento de las diferentes aleaciones conforme el par sea T o LT, apareciendo más reactivas en presencia de LT, con excepcion de Ia aleación V-Gnathus, cuyos valores de corriente galvánica durante las 24 horas son más altos en el par con T La aleación para amalgama presenta valores de corriente galvánica que Ia contraindican en situaciones de proximidad con estructuras implantarias o supra implantarias de T o LT, valores los cuales son, también aquí, más elevados en presencia de LT. Sobre las aleaciones nobles Pontor2, Pagalin2 y Gnathus®Pius, concluimos que pueden ser recomendadas para estructuras supra implantarias, los dos primeras para lmplantes de Titanio y Ia última también para implantes de Ti- 6 AI-4V De todas las aleaciones no nobles testadas, Ia que presenta mejor comportamiento corrosivo es Remanium ®2000 + No se encontraron diferencias significativas entre nuestros resultados y los de otros autores que utilizaron saliva desaireada., [eng] Our work evaluated the electrochemical behaviour between Titanium CP (T), Titanium alloy Ti6A14V (LT) and 7 dental alloys: 2 chrome cobalt- Remanium 2000 (R) and Remanium GM 380 (RG); 4 noble alloys - Cerapall (C), Pontor (P), V-Gnathos Plus (VG) and Pagalin 2 (PA); and an amalgam alloy - Dispersalloy (A). The experimental techniques included open circuit potential monitoring and measurements of the galvanic current changes for 24 hour periods of the pairs of each of the 7 alloys and Tor LT. The experiments were conducted in vitro using as electrolyte modified artificial saliva, different from the standard that is thought to be the most adequate for the in vitro study of the corrosion of alloys used in intraoral rehabilitation devices... Artificial saliva was always used non aerated, trying to simulate in vivo frequent conditions... The samples were observed with SEM and its composition by EDS. After the tests, relating to the open circuit potential, we can state that the different metals can be grouped by similar behaviour. The amalgam alloy, Dispersalloy® and Wironite®extrahart presents the most negative potential value during the 24 hours. Pagalin can be grouped with Pontor, with similar electrode potential values after 24 hours (-0.281 to -0.287), the chrome cobalt Remanium®2000+ with -0.1777 and, finally Cerapall, V-Gnathos and Titanium alloy with values ranging from - 0.058 to 0.15. Concerning the galvanic current evaluations between pairs, there is also a similar pattern in the variation of behaviour of the different alloys when the pair is T or LT, being more reactive with the LT, except for V-Gnathus®Pius, in which case, the galvanic current values, during the 24 hours, are higher with T. The amalgam alloy presents galvanic current values that do not make it suitable to be used with Tor LT structures, being worst with LT. In what concerns the noble alloys Pontor2, Pagalin2 and V-Gnathos®Pius, we conclude that Pontor 2 and Pagalin2 can be used in Titania type structures and V-Gnathus®Pius is more suitable on Ti-6AI-4V structures Of all not noble tested alloys, the ones that show better corrosive behaviour are the chrome cobalt- Remanium® 2000 + Our results are comparable to others in which artificial saliva was aerated. After the galvanic current tests between pairs, the SEM analysis showed localized or generalized alterations on the surface of the sample, fact that never occurred with T or LT.

En la present tesi doctoral s'ha portat a terme l'estudi d'estructures bainítiques i les seves propietats en dos acers HSLA de baix contingut en carboni de composicions molt semblants a excepció del contingut en elements de microaleants (Vanadi, Niobi i Titani), de manera que s'ha pretès establir la influència de cada un d'aquests elements sobre les estructures i propietats mecàniques observades.Previament a l'obtenció d'estructures bainítiques, s'han determinat les condicions òptimes d'austenització dels acers HSLA a estudiar. Aquestes condicions són aquelles que produeixen un menor tamany de gra sense que es produeixi creixement anormal. L'optimització dels paràmetres (Temperatura i temps) d'austenització per a aconseguir un tamany de gra homogeni mínim, és important ja que el tamany de gra austenític a l'inici de la transformació γ → α determina tant el desenvolupament d'aquesta com el tamany de gra de la microestructura final, originant unes determinades propietats de resistència i tenacitat. A més d'aquesta optimització del tamany de gra austenític, s'ha analitzat en detall quin és l'efecte dels elements de microaleació presents en l'acer en el tipus de creixement dels grans i en el seu tamany final, a través de l'estudi del seu producte de solubilitat. Així, per mitjà d'un model teòric, s'ha intentat associar el creixement anormal observat, a la solubilització de determinats precipitats. S'ha establert un criteri no sols qualitatiu, sinó també quantitatiu que permet discernir sobre quan es produeix el creixement anormal.A més s'ha portat a terme la interpretació dels paràmetres cinètics del creixement de gra austenític que s'han calculat, intentant justificar el seu valor amb els diferents mecanismes que generen el procés de creixement de gra.Tornant a l'objectiu principal de la tesi, una vegada realitzat l'estudi a fons del creixement de gra austenític, i després de l'optimització de les condicions d'austenització, s'ha procedit a la selecció d'un número definit de tractaments tèrmics amb l'objectiu d'establir quin és el que presenta la millor combinació de propietats. Per a això ha estat necessari l'estudi exhaustiu de les propietats mecàniques del material (a través d'assajos de duresa i microduresa, resiliència i tracció), comparant-se els valors obtinguts entre si, i relacionant-los amb l'estructura i composició de l'acer en cada cas., Two HSLA steels that present the same composition except in microalloyed content were studied. The purpose of the study was to determine the influence of the V in the microstructure and the mechanical properties of bainite in each of the steels.Precipitation of carbonitrides is an important phenomenon influencing the microstructure of HSLA steels and their corresponding mechanical properties. Considerable efforts are expended over the world to understand the precipitation phenomenon in these steels. This is crucial for successful design of these alloys and the optimum thermomechanical treatments to be adopted in order to achieve the desired mechanical strength.The first purpose of this study is to calculate the solubility of carbides and nitrides in austenite and to exactly determine the normal and abnormal grain growth regions of austenite. The austenitic normal grain growth of the 16MnNi4 HSLA steel has been investigated by means of the simplified kinetic model developed for Burke and Turhbull. The equation involve in model allows the setting of a correlation between the kinetic parameters and the microstructure features of the materials. The grain growth exponent (n) has been studied to interpret the mechanism of grain growth in the samples with different heat treatments.Also, bainitic structures are studied. Two different bainitic structures can be present in steel depending on the heat treatment to which the samples are subjected. The two different types of bainitic structures exhibit a different orientation relationship between the cementite and the ferrite matrix. The Pitsch orientation relationship is observed in lower bainite while the Bagaryatski orientation relationship is observed in upper bainite. Different heat treatment samples of low-carbon High Strength Low Alloy (HSLA) steel were studied using TEM observations in order to ascertain the orientation relationship between ferrite and carbide in the different bainitic structures and to determine whether this relationship may indicate the type of bainitic structure. For this structures, standard tests were conducted to determine hardness, toughness, tensile and yield stress of the different bainite-acicular ferrite structures in both steels.

El aumento de tratamientos prostodónticos implantosoportados para restituir la perdida de dientes supone que la cirugía de implantes sea una actividad habitual en las clínicas odontológicas, por ello la operación de colocación de los implantes debe garantizar el éxito teniendo en cuenta unas recomendaciones importantes entre las que destaca evitar el calentamiento excesivo del hueso durante la perforación del lecho óseo que puede provocar desnaturalización de proteínas y necrosis ósea.También es necesaria la máxima biocompatibilidad en la prótesis ha realizar sobre los implantes de titanio debido a la corrosión galvánica que existe por el contacto de metales de distinta naturaleza dentro de un medio conductor como es la saliva, para evitar esto se usa titanio como metal para prótesis, pero existen dificultades de manipulación y de unión con la cerámica que dificultan su aceptación clínica generalizada.El primer tema de investigación fue el estudio in vitro del control de la temperatura del hueso durante el fresado del lecho óseo. Se fabricaron tres fantomas para valorar las diferencias que pueden existir entre diversos sistemas impulsión de suero fisiológico y de irrigación del lecho óseo en función del diseño de las fresas. Se observó que las condiciones en que el suero fisiológico va desde la botella hasta la zona quirúrgica influyen en su calentamiento, encontrando diferencias estadísticamente significativas entre las bombas de impulsión usadas, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre fresas cortas y largas con irrigación interna cerca de la punta de la fresa. También se valoró in vitro la eficacia de tres sistemas de irrigación (externa, interna en la base de fresa e interna en la punta de la fresa) para hacer llegar un volumen de suero adecuado en el fondo del lecho fresado y su influencia en la evolución de la temperatura del hueso fresado. Se observó que la irrigación interna cerca de la punta de la fresa obtuvo los mejores resultados con diferencias estadísticamente significativas respecto los otros sistemas de refrigeración.El segundo tema de investigación fue valorar la adhesión entre las estructuras protésicas fabricadas en diversos tipos de titanio y algunas cerámicas cocidas sobre él, mediante ensayos mecánicos de flexión en tres puntos. Un estudio preliminar permitió valorar si las diferencias entre el titanio grado 2 y el grado 4, que tienen propiedades mecánicas y químicas distintas, podían influir en la unión con las cerámicas y en su comportamiento mecánico. A partir de los resultados se definió el grado de titanio y el tratamiento superficial que optimiza la adhesión con las cerámicas para realizar un segundo estudio de comparación entre titanio colado y mecanizado. Para el estudio preliminar se fabricaron unos modelos de simulación con distintas combinaciones de titanio y cerámicas, que se ensayaron mecánicamente y se observaron con microscopio electrónico para analizar las fracturas. En este estudio obtuvo mejores resultados de resistencia a la flexión la combinación de titanio grado 4 y cerámica, pero se observó que era mejor la adhesión entre el titanio grado 2 y la cerámica debido a la mayor micro-rugosidad superficial del titanio grado 2.La comparación entre titanio colado y mecanizado se realizó de acuerdo a la Norma Europea EN ISO 9693:1999 publicada en español en septiembre de 2.000. Se usaron combinaciones de Cr-Ni y Cr-Co con cerámica a modo de control negativo.Los valores de resistencia a flexión del titanio colado y mecanizado no presentaron diferencias estadísticamente significativas entre ellos, además superaron ampliamente los mínimos exigidos para la aplicación clínica de una combinación de materiales.

El titanio es un metal abundante en la Tierra que presenta buenas propiedades mecánicas, baja densidad, resistencia a la corrosión y, además, es biocompatible. Estas características hacen que el titanio y sus aleaciones sean muy utilizados en una gran variedad de aplicaciones tecnológicas, sobre todo en la industria médica, química, naval y aeroespacial. Asimismo, recientemente se ha introducido su uso como metal semi-noble en el ámbito de la joyería y de la bisutería. Para mejorar las propiedades superficiales del titanio se le puede someter al tratamiento superficial de oxidación que, además, puede originar una variedad de colores muy atractiva que amplía las posibilidades del titanio en el sector de la joyería y de la decoración. Existen distintas técnicas para llevar a cabo la oxidación superficial del titanio para producir su coloración, como son el tratamiento térmico, el procesado con plasma o la oxidación electrolítica. No obstante, existe una alternativa interesante: el tratamiento superficial con láser. Esta técnica presenta una gran resolución espacial, rapidez de procesado y ausencia de contacto material con la pieza a tratar. Además, la posibilidad de irradiar zonas de difícil acceso y la versatilidad de los sistemas de marcado proporcionan al láser una gran aplicabilidad en la coloración del titanio. El objetivo de este trabajo es el estudio de la coloración del titanio mediante la oxidación del titanio en aire con un láser de marcado de Nd:YAG (lambda = 1064 nm) así como la evaluación de la viabilidad industrial de esta técnica en la realización de motivos. Además, se estudian las causas del color de las muestras obtenidas mediante el procesado con láser. El estudio comprende el análisis de la morfología y la composición resultantes al irradiar con un solo pulso láser, al acumular pulsos con una frecuencia de repetición de 30 kHz, al realizar trazas láser en modo continuo y en modo pulsado mediante el desplazamiento del haz láser sobre la superficie de la muestra y, finalmente, al tratar áreas extensas por solapamiento de trazas. Asimismo, se lleva a cabo un estudio de viabilidad de esta técnica mediante la realización de motivos decorativos.El análisis morfológico del titanio tratado con láser revela cambios significativos en la morfología superficial debido a movimientos termocapilares del material fundido, a los elevados esfuerzos mecánicos que aparecen en el material, a la vaporización y a la formación de un plasma intenso durante el tratamiento. Por otro lado, las muestras presentan distintos colores que, en algunos casos, muestran una tonalidad secundaria. El análisis por microscopia óptica revela que el color de las muestras no es uniforme pues presentan zonas micrométricas de distintos colores. El análisis composicional pone de manifiesto que las muestras están formadas por Ti2O,gamma-TiO,beta-Ti2O3 y TiO2. El estudio de las propiedades ópticas y estructurales de las muestras tratadas con láser así como el análisis comparativo con muestras anodizadas indican que el color es originado esencialmente por fenómenos de interferencias en una capa fina superficial de TiO2 transparente influido, según el caso, por la composición debajo de éste y, en menor medida, por fenómenos de absorción óptica de los demás óxidos.Finalmente, el estudio del color llevado a cabo mediante la variación de los parámetros tecnológicos relacionados con el marcado con láser pone de manifiesto la viabilidad de esta técnica para la realización de motivos en color sobre titanio. Se han empleado distintos modos de operación para efectuar diseños vectoriales, motivos con áreas rellenas de colores y mapas de bits realizados a base de píxeles de colores. Estos modos de marcado permiten realizar diseños de gran calidad, con colores muy atractivos y uniformes.

[spa] Las propiedades mecánicas que presentan las aleaciones Ni-Ti para su aplicación en Prótesis Parcial Removible son ya conocidas y se sabe también que el ciclado mecánico y térmico del material – comportamiento al que va a verse sometido en boca - altera las propiedades de superelasticidad del mismo. La aleación Ni-Ti-Cu constituye la nueva generación de materiales con memoria de forma biocompatible que actúa de una manera más estable en servicio, sin producir cambios tan significativos en las propiedades de los retenedores protésicos. Estos cambios son debidos a las variaciones de las tensiones y de las temperaturas en la cavidad oral. En el presente trabajo se pretende determinar cómo la adición de Cobre en la aleación Ni-Ti estabiliza el comportamiento a fatiga tanto mecánica como térmica y evita, además, el problema del envejecimiento. Con estas nuevas aleaciones de Ni-Ti-Cu, el clínico podrá conocer con exactitud las tensiones que los retenedores realizan sobre el diente para la correcta fijación. Estas tensiones se desean constantes a lo largo de la vida en servicio y se espera de la adición de Cobre el mantenimiento de las propiedades ante acciones cíclicas que ocurren en el interior de la boca a la temperatura de 37° C y en presencia de medio salivar.