Los científicos de la Universidad de Rice han simplificado su enfoque para sintetizar una familia de precursores altamente versátil en el camino hacia compuestos biológicamente activos. Su método debería hacer que el diseño y desarrollo de medicamentos sea más barato y más amigable con el medio ambiente.
El químico sintético László Kürti y los investigadores posdoctorales Zhiwei Ma y Zhe Zhou informaron sobre su síntesis de moléculas de aziridina desprotegidas, bloques de construcción clave en la química sintética. El objetivo principal del laboratorio es reducir el número de pasos que se necesitan para sintetizar compuestos químicos que contienen nitrógeno.Una forma de hacerlo es simplificar la síntesis de moléculas precursoras que luego pueden modificarse fácilmente en productos.
Su trabajo aparece en el Edición internacional Angewandte Chemie .
Las aziridinas son estructuras triangulares que contienen dos átomos de carbono y un átomo de nitrógeno que están interconectados. El contenido de energía de las aziridinas es alto debido a la tensión en el anillo de tres miembros. Esta es la clave de su utilidad como bloques de construcción, ya que puedenabrirse fácilmente cuando se combina con compañeros de reacción adecuados, dijo Kürti.
Sintetizar aziridinas que se pueden modificar para la preparación de medicamentos y otros fines industriales generalmente implica pasos para preservar la capacidad de funcionalizar sus delicados átomos de nitrógeno, que son importantes para mantener los productos biológicamente activos.
"La gran mayoría de la investigación realizada en química de aziridina se refiere solo a las síntesis de varias aziridinas protegidas, que a menudo no pueden funcionalizarse más", dijo Zhou. "Este método simple da acceso a aziridinas desprotegidas, que son mucho más fáciles de funcionalizar".
¿Cuál es la diferencia entre aziridinas protegidas y no protegidas? "La clave es el átomo de nitrógeno", dijo. "Cuando este nitrógeno está conectado a un grupo de extracción de electrones, la aziridina está protegida, mientras que la conexión a un átomo de hidrógeno o grupos alquiloda lugar a aziridinas sin protección "
El nuevo método se basa en uno introducido hace tres años por Kürti y sus colegas e informado en Science. Ese documento describió una forma de hacer aziridinas directamente a partir de compuestos de olefina en un solo paso y en condiciones moderadas, pero la transformación en algunos casos tomódías y dejó un subproducto tóxico las olefinas consisten solo en átomos de hidrógeno y carbono y la industria petrolera las produce en grandes cantidades a través del craqueo de hidrocarburos.
El nuevo trabajo agiliza el proceso y elimina la toxicidad, dijo Kürti. "Traemos un reactivo muy barato y fácilmente disponible, ácido hidroxilamina O-sulfónico, y lo utilizamos como fuente de nitrógeno electrófilo para las reacciones de aziridinación de olefinas", dijo..
Dijo que las ventajas del proceso one-pot incluyen la capacidad de producir aziridinas a temperatura ambiente en tan solo unas pocas horas y con una pequeña cantidad de catalizador, dijo. El único subproducto del proceso es un medio ambiente benigno y agua-sulfato soluble.
Las moléculas resultantes también son estereoespecíficas, dijo Zhou. "La estereoespecificidad significa que si uno lleva una olefina a una reacción con una geometría de doble enlace estrictamente definida cis o trans, esa geometría se conservará completamente al final delproceso."
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Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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