Índice

• Página 4 - Introducción
  Dra. Ewa Gajewska
• Página 6 - Automatizaciones sintéticas: Una revolución de la Edad de Piedra a la Era Moderna
  Adaptado de Fang, G., Lin, D.-Z. y Liao, K.
• Página 9 - Análisis computacional de la planificación sintética: Pasado y futuro
  Adaptado de Wang, Z., Zhang, W. y Liu, B.
• Página 12 - La sinergia entre los enfoques experto y de aprendizaje automático permite mejorar la planificación retrosintética
  Adaptado de Badowski T., et al.
• Página 15 - Diseño asistido por ordenador de síntesis sostenibles de productos farmacéuticos y agroquímicos a partir de residuos industriales.
  Adaptado de Le Pogam, P., et al.
• Página 18 - Síntesis orgánica impulsada por inteligencia artificial: ¿hacia la síntesis autónoma?
  Adaptado de Empel, C. y Koenigs, RM
• Página 21 - Unlocking the Chemistry of Tomorrow with Computer-Aided Planificación de la síntesis
  Entrevista con el profesor Tim Cernak

Introducción
por la Dra. Ewa Gajewska

En el panorama en rápida evolución de los avances científicos e industriales, la búsqueda de la innovación no tiene fin. A medida que las industrias se esfuerzan por crear productos y procesos novedosos, surgen dos consideraciones críticas: salvaguardar la propiedad intelectual (PI) y adoptar prácticas sostenibles. En este contexto dinámico, la integración del diseño de síntesis asistido por ordenador (CASD) ha surgido como una poderosa herramienta para la innovación.

Aquí incluimos varios artículos que profundizan en la sinergia entre las técnicas CASD de vanguardia y el avance de la innovación al tiempo que se fomentan prácticas respetuosas con el medio ambiente. Este eBook ofrece una Descripción general del diseño de síntesis asistido por ordenador, pasado y presente, junto con ejemplos de desarrollos y aplicaciones innovadores que se alinean con la sostenibilidad y muestran cómo el CASD, mediante el aprovechamiento de algoritmos avanzados, conocimientos basados en datos y modelos predictivos, permite a los investigadores racionalizar el diseño y la optimización de los procesos de síntesis química.

También pretendemos arrojar luz sobre el papel fundamental que desempeña CASD en la promoción de la química verde, una disciplina dedicada a minimizar el impacto medioambiental de los procesos químicos. Este eBook subraya cómo el CASD puede ayudar a identificar vías de reacción benignas para el medio ambiente, a reducir la generación de residuos y a optimizar la utilización de los recursos. Al adoptar el CASD como herramienta de apoyo a la química ecológica, las industrias no sólo pueden mejorar su perfil de sostenibilidad, sino también contribuir a un mundo ecológicamente más equilibrado.

Los procesos industriales suelen generar una gran cantidad de residuos que contribuyen a la contaminación, los vertederos y el despilfarro de recursos. Los métodos tradicionales de gestión de residuos implican la eliminación o incineración, ambos con consecuencias medioambientales negativas. Sin embargo, el concepto de economía circular, en la que los residuos se consideran un recurso, está ganando terreno. CASD desempeña un papel fundamental en esta transición al facilitar la conversión de residuos en productos valiosos, reduciendo así la demanda de recursos vírgenes. Esto se consigue combinando el poder del diseño asistido por ordenador (CAD), la química computacional y las métricas de sostenibilidad para guiar a investigadores e ingenieros en el diseño de procesos de síntesis ecológicos que reduzcan la generación de residuos y el impacto ambiental.

Además, incluimos varios artículos que abordan la evolución del diseño de síntesis asistido por ordenador y consideran su futura integración con la síntesis automatizada. El futuro de la síntesis automatizada es muy prometedor, impulsado por los avances tecnológicos, la inteligencia artificial y la sostenibilidad. De cara al futuro, es probable que varias tendencias y avances configuren el panorama de la síntesis automatizada. La integración de técnicas de Inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML) desempeñará un papel fundamental en la síntesis automatizada. Estas tecnologías pueden analizar grandes cantidades de datos, predecir los resultados de las reacciones, optimizar las condiciones de reacción y proponer nuevas rutas de síntesis. Los sistemas basados en IA pueden aprender tanto de las reacciones exitosas como de las fallidas, dando lugar a procesos más eficientes e innovadores. Los laboratorios equipados con sistemas robóticos e instrumentos automatizados permiten a los investigadores realizar un gran número de experimentos simultáneamente y se encargarán de diversas tareas, como la preparación de muestras, la adición de reactivos y la recopilación de datos, liberando tiempo de los investigadores para tareas más complejas y creativas.

El futuro de la síntesis química está marcado por la integración de tecnologías de vanguardia, enfoques orientados a la sostenibilidad y una mayor eficiencia. A medida que la automatización sigue revolucionando el campo de la química, los investigadores y las industrias pueden anticipar un enfoque de la síntesis química más ágil, innovador y respetuoso con el medio ambiente. Cuando se adopta un enfoque holístico y ecológico, el diseño de síntesis sostenible asistido por ordenador (CASSD) se posiciona como una poderosa herramienta que sinergiza innovación y sostenibilidad. Su aplicación en la transformación de residuos industriales en productos valiosos se alinea con los principios de una economía circular y allana el camino hacia un futuro más ecológico y eficiente. A medida que las industrias sigan adoptando las prácticas CASSD, podemos prever una reducción significativa de la generación de residuos, el consumo de energía y el impacto medioambiental, lo que nos acercará a un panorama industrial verdaderamente sostenible.

Dra. Ewa Gajewska
Directora de Gestión de Productos
Software de retrosíntesis SYNTHIA^®, Digital Chemistry