Ogni sostanza chimica, dal più semplice al più complesso, hanno uno scheletro strutturale di atomi. Gli atomi possono essere aggiunti o rimossi per trasformare la sostanza chimica in diversi tipi, per l'uso in diverse applicazioni. Per molti prodotti chimici farmaceutici e agricoli, lo scheletro è costituito da un anello di carbonio a più membri chiamato carbociclo.

È incredibilmente difficile fare un carbociclo con più di cinque o sei membri, ma un gruppo di ricerca presso l'Università di agricoltura e tecnologia di Tokyo (TUAT) in Giappone ha sviluppato un nuovo metodo che può facilmente produrre carbocicli a sette e otto membri.

Hanno pubblicato i loro risultati nell'edizione cartacea del 28 novembre di Comunicazioni chimiche , un giornale della Royal Society of Chemistry.

"Parlando in generale, la formazione di anelli di media grandezza è un problema difficile a causa della loro instabilità e disordine, "ha detto Keiji Mori, autore di paper e professore associato presso il Dipartimento di Chimica Applicata della Graduate School of Engineering del TUAT. "In questo studio, abbiamo sviluppato un metodo semplice ed efficace per la costruzione di carbocicli a sette e otto membri."

Mori e la coautrice Yuna Otawa, anche con il Dipartimento di Chimica Applicata della Graduate School of Engineering del TUAT, utilizzato un processo chiamato "processo redox interno".

I carbocicli includono atomi di carbonio legati ad atomi di idrogeno. Il sistema dei carbocicli è ossidato, che coinvolge le sostanze chimiche che riorganizzano e scambiano componenti. Questo indebolisce i legami tra atomi di carbonio e idrogeno, permettendo agli atomi di idrogeno di legarsi a un carbonio diverso. I ricercatori hanno indotto questo processo in modo ciclico, causando lo spostamento dell'idrogeno al carbonio distale, portando a una disposizione ordinata, carbocicli di medie dimensioni (sette e otto membri). Un punto degno di nota è che la loro formazione è ampiamente favorita rispetto alle formazioni ad anello a cinque o sei membri, che sono un processo più facile.

"La costruzione di carbocicli a sette membri o più grandi è un importante argomento di ricerca nella moderna chimica organica sintetica, " ha detto Mori. "Molti chimici organici hanno dedicato molto tempo e sforzi allo sviluppo di un metodo efficace per la sintesi di questa classe di scheletro, ma la maggior parte dei metodi riportati richiede condizioni relativamente diluite e precauzioni speciali per sopprimere reazioni intermolecolari indesiderate, diminuendo così la praticità della sintesi."

Secondo Mori, il nuovo metodo può essere eseguito senza particolari precauzioni e senza effetti molecolari indesiderati.

"Il nostro obiettivo finale è lo sviluppo di un metodo sintetico per due tipi di policicli fusi ad anelli di medie dimensioni, che è difficile da ottenere con gli attuali metodi convenzionali, " disse Mori.