Un chimico della RUDN University ha rivisto il meccanismo della reazione di Henry catalizzata dai complessi di rame(II). Così, utilizzando nuovi complessi di rame(II) ottenuti nello stesso laboratorio, ha dimostrato che l'acqua gioca un ruolo cruciale nella reazione asimmetrica di Henry, partecipando direttamente al ciclo catalitico della reazione. In precedenza, questo fattore non è mai stato preso in considerazione, e gli scienziati pensavano che il complesso del rame (II) funzionasse come un classico acido di Lewis.

Infatti, il complesso di rame in coordinazione con la molecola d'acqua lo attiva, trasformandolo in acido di Bronsted, e quindi, l'acqua attiva l'aldeide originale. I dati ottenuti dall'esperimento consentiranno ai ricercatori di comprendere il meccanismo della reazione di Henry e aiuteranno nella creazione delle più importanti classi di sostanze per l'industria farmaceutica:α-nitrochetoni, chetoni, nitroalcheni e -amminoalcoli. I risultati sono pubblicati sulla rivista internazionale americana Chimica inorganica .

La reazione asimmetrica di Henry, permettendo la sintesi di preziose molecole organiche, è stato condotto per la prima volta dal chimico giapponese Masakatsu Shibasaki nel 1992. È stato in grado di condurre una reazione con un'elevata enantioselettività utilizzando catalizzatori a base di complessi di rame. Però, prima di questo lavoro, c'erano ancora domande sul meccanismo di questa reazione. Il chimico Vladimir Larionov, un dipendente del Dipartimento di Chimica Inorganica dell'Università RUDN, in esperimenti che utilizzano nuovi complessi di rame (II), hanno mostrato che la molecola dell'acqua svolge un ruolo cruciale nella reazione di Henry ed è direttamente coinvolta nel ciclo catalitico. In precedenza, gli scienziati non hanno prestato molta attenzione a questo, ma ha solo affermato il fatto che la velocità di reazione aumenta di diversi ordini con la partecipazione dell'acqua.

Questi complessi possono essere utilizzati per produrre precursori di farmaci come (S)-propranololo (β-bloccante), (R)-norepinefrina e (R)-salbutamolo (agonisti dei recettori β), amprenavir-Vertex 478 (inibitore della proteasi dell'HIV) e L-acosamina (classe di antibiotici antracicline).

Era noto da studi precedenti che la reazione di Henry asimmetrica viene eseguita meglio in solventi acquosi e alcolici. Perciò, gli autori dello studio hanno testato la reazione in solventi (metanolo, aldeide-nitrometano-acqua) con due sistemi catalitici:complessi di cobalto (III) e rame (II). Nel caso del complesso di cobalto, lo ione metallico non ha partecipato alla reazione, e lo ione rame potrebbe coordinare la molecola (o le molecole) d'acqua. La reazione è stata più veloce con il complesso di rame, e i chimici ottennero diversi tipi di sostanze chimiche necessarie (leganti e alcol nitrato). Il catalizzatore al cobalto ha funzionato peggio, soprattutto nella produzione di alcol nitrato. Così, gli autori hanno deciso di concentrarsi sul catalizzatore di rame.

Però, anche l'uso di un catalizzatore di rame nel metanolo ha causato problemi. Durante la condensazione è stata osservata la formazione di alcol nitrato della sola forma racemica. In questo caso, la velocità di reazione non è rallentata, e non si è verificato il blocco del centro catalitico dello ione rame. I calcoli hanno dimostrato che l'acqua forma un forte legame tra il centro del rame e il gruppo carbonilico. La reazione è stata completata entro un'ora, e la resa di alcol nitrato ha raggiunto il 61%. Allo stesso tempo, l'alcol nitrato è stato sostituito dall'acqua e non ha bloccato il centro catalitico del complesso di rame. Così, contrariamente alle idee precedenti, è stato dimostrato che l'acqua migliora le proprietà catalitiche dei complessi di rame.

I chimici hanno concluso che l'efficacia dei catalizzatori chirali studiati in precedenza a base di rame (II) è stata sottovalutata perché il contenuto di acqua (o alcol) della reazione non è stato preso in considerazione e non è stato valutato. Questa ricerca aprirà la strada allo studio del meccanismo di reazione di Henry e alla creazione dei nuovi sistemi catalitici basati su complessi di rame.