Un laboratorio de la Universidad de Rice que se especializa en la síntesis de reactivos y moléculas intermedias para el diseño y fabricación de medicamentos y otras sustancias químicas finas ha cumplido la promesa de generalizar la síntesis de agentes de aminación electrofílicos pobres en electrones.
Los agentes aminativos son bloques de construcción valiosos que pueden incorporar átomos de nitrógeno en las moléculas en un solo paso eficiente sin el uso de metales o catalizadores contaminantes.
En su laboratorio, el químico orgánico sintético de Rice László Kürti mostró una bandeja llena con el nuevo agente modificador de la reactividad, un reactivo de nitrógeno umpolung utilizado para sintetizar agentes de aminación. Un umpolung invierte la polaridad de los átomos de nitrógeno, lo que les permite reaccionar de manera diferentecon otros átomos.
Kürti espera que el reactivo de umpolung robusto brinde a los químicos un acceso fácil a átomos de nitrógeno muy buscados y con pocos electrones cuando se condensa con prácticamente cualquier amina primaria rica en electrones.
El proceso es el tema de un artículo en el Revista de la Sociedad Americana de Química .
Cuando el diseño de un nuevo medicamento implica prueba y error y cada prueba puede tomar cientos de pasos químicos durante días y semanas, vale la pena cualquier esfuerzo por simplificar las rutas sintéticas existentes, dijo Kürti. "Este enfoque novedoso representa un funcionamiento simple y escalabley una alternativa ecológica a los métodos de acoplamiento cruzado de carbono y nitrógeno catalizados por metales de transición que se utilizan actualmente para acceder a aminas estructuralmente diversas ", dijo.
Las aminas son compuestos derivados de moléculas de amoníaco que tienen un átomo de nitrógeno y tres átomos de hidrógeno. En las aminas primarias, un hidrógeno se reemplaza por un sustituyente, como un grupo arilo o alquilo. Las aminas secundarias tienen un solo hidrógeno directamente unido al nitrógeno ademáslos dos sustituyentes
Los agentes de aminación electrofílica de Rice simplifican la producción de aminas secundarias a partir de precursores fácilmente disponibles y de bajo costo. Los agentes permiten la rápida formación de enlaces carbono-nitrógeno que están en el corazón de una amplia gama de compuestos químicos, incluido el 80 por ciento de los candidatos a fármacos ymuchos agroquímicos, dijo Kürti.
Los agentes aminantes forman nuevos enlaces carbono-nitrógeno de una manera inusual porque sus átomos de nitrógeno son pobres en electrones; es decir, tienen una carga positiva parcial y pueden reaccionar fácilmente con los nucleófilos de carbono que son ricos en electrones.
"La preparación conveniente de fuentes de nitrógeno electrofílicas estables en banco ha sido una necesidad sintética insatisfecha", dijo Kürti. "Esto se debe a la falta de un método general y práctico de inversión de polaridad que convierta abundantemente alifático y alifático primario nucleofílico de nitrógeno disponible en abundanciaaminas a los correspondientes agentes aminativos electrofílicos de nitrógeno. "
El equipo dirigido por el investigador postdoctoral de Rice Padmanabha Kattamuri resolvió el problema con un enfoque sintético que se basa en un reactivo umpolung, el hidrato de cetomalonato, que invierte la polaridad normal del átomo de nitrógeno. El laboratorio puede sintetizar cientos de gramos del reactivo en un reactor grandedurante 2 1/2 días.
El uso del reactivo para fabricar agentes de aminación electrofílica estructuralmente diversos elimina la necesidad de metales de transición, ligandos o condiciones de forzamiento como altas temperaturas o presiones u oxidantes fuertes utilizados en las síntesis de amina actuales, dijo Kürti.
Kattamuri dijo que el laboratorio usó el contenido de un recipiente abierto del reactivo umpolung durante casi dos años sin ninguna caída en su capacidad de funcionamiento, lo que demostró su estabilidad.
"Los resultados sintéticos y mecanicistas presentados aquí constituyen un avance en el campo de la formación de enlaces carbono-nitrógeno y serán de considerable interés no solo para los químicos sintéticos y medicinales, sino también para las comunidades teóricas, estructurales y organometálicas", dijo Kürti.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :