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Durante la última década, las reacciones de componentes múltiples han ido adquiriendo más importancia como herramienta eficaz y de bajo coste para la síntesis combinatoria en los campos de química orgánica y medicinal. La reacción Biginelli se trata de una ciclocondensación de un aldehído, un β-cetoéster y urea que da lugar a la formación de dihidropirimidonas diferentes (ver Esquema 1). Esta reacción suele estar catalizada por un ácido de Lewis.

La gran importancia de las dihidropirimidonas es debido a que son compuestos ampliamente utilizados en la industria farmacéutica como bloqueadores de canales de calcio, agentes antihipertensivos, inhibidores de la quinasa mitótica y agentes antivirales entre otras aplicaciones.

En este artículo se muestran los resultados obtenidos a partir de la síntesis y caracterización de  clusters que contienen núcleos de {Fe₂CuO} como precursores para la preparación de sistemas catalíticos de tamaño nanométrico con la finalidad de ser utilizados para la reacción de Biginelli, necesitando así una concentración inferior de catalizador. Las nanopartículas monodispersadas de hierro y óxidos de cobre solubles en los disolventes orgánicos se obtienen por la descomposición térmica de los clusters de [Fe₂CuO(CCl₃COO)₆(THF)₃] y [Fe₂CuO(CCl₃COO)₆(4-DMAP)₃] en 1-hexadecilamina (HDA) en argón (atmósfera THF = tetrahidrofurano, y 4-DMAP = 4-dimetilaminopiridina).

El análisis de TEM de los productos de descomposición muestran que los mejores resultados se obtuvieron en el caso de la descomposición de [Fe₂CuO (CCl₃COO)₆ (4-DMAP)₃]. Las nanopartículas de los productos resultantes son de forma redonda y tienen una distribución homogénea del tamaño y con diámetros de entre 4 y 7 nm (ver figura 1). A partir del histograma correspondiente se obtuvo que el diámetro de partícula promedio es de 5,65 nm.

Se ha estudiado la reacción de Biginelli de acetoacetato de etilo con aldehídos aromáticos y urea sin disolvente en presencia de nanocatalizadores de  γ-Fe₂O₃-CuO a 105-120ºC (Esquema 1). La reacción dio lugar a la formación de 3,4-dihidropirimidin-2-(1H)-onas (Esquema 1, 5a-c), que se formaron con diferentes rendimientos. Se ha demostrado que la naturaleza del catalizador y el del aldehído inicial influyen significativamente tanto en la velocidad de reacción y en el rendimiento del producto. Bajo estas nuevas condiciones, el tiempo de respuesta fue significativamente reducido de 18 h del método Biginelli clásico a 2 h, con la ventaja adicional de que la concentración del catalizador se redujo más de 30 veces: de 0,6-5,0% mol  a 0,02% mol.