Per la prima volta, i chimici del Twin Cities College of Science and Engineering dell’Università del Minnesota hanno creato un composto chimico altamente reattivo che sfuggiva agli scienziati da più di 120 anni. La scoperta potrebbe portare a nuovi trattamenti farmacologici, prodotti agricoli più sicuri e una migliore elettronica. Lo studio è pubblicato su Science .

Per decenni, i ricercatori hanno studiato molecole chiamate N-eteroareni, che sono composti chimici a forma di anello che contengono uno o più atomi di azoto. Le molecole bioattive con un nucleo di N-eteroarene sono ampiamente utilizzate per numerose applicazioni medicinali, prodotti farmaceutici salvavita, pesticidi ed erbicidi e persino dispositivi elettronici.

"Anche se la persona media non pensa quotidianamente agli eterocicli, queste molecole uniche contenenti azoto sono ampiamente applicate in tutti gli aspetti della vita umana", ha affermato Courtney Roberts, autore senior dello studio e del Dipartimento di Chimica dell'Università del Minnesota. professore assistente che detiene la cattedra 3M Alumni Professorship.

Queste molecole sono molto ricercate da molte industrie, ma sono estremamente difficili da produrre per i chimici. Le strategie precedenti sono state in grado di prendere di mira queste molecole specifiche, ma gli scienziati non sono stati in grado di creare una serie di queste molecole.

Uno dei motivi è che queste molecole sono estremamente reattive. Sono così attivi che i chimici hanno utilizzato la modellazione computazionale per prevedere che dovrebbero essere impossibili da realizzare. Ciò ha creato sfide per più di un secolo e ha impedito di trovare una soluzione per creare questa sostanza chimica.

"Ciò che siamo stati in grado di fare è stato eseguire queste reazioni chimiche con attrezzature specializzate eliminando gli elementi comunemente presenti nella nostra atmosfera", ha affermato Jenna Humke, studentessa laureata in chimica dell'Università del Minnesota e autrice principale dell'articolo. "Fortunatamente, all'Università del Minnesota disponiamo degli strumenti per farlo. Abbiamo eseguito esperimenti sotto azoto in un vano portaoggetti a camera chiusa, che crea un ambiente chimicamente inattivo per testare e spostare i campioni."

Questi esperimenti sono stati realizzati utilizzando la catalisi organometallica, l’interazione tra metalli e molecole organiche. La ricerca ha richiesto la collaborazione tra chimici organici e inorganici. Questo è qualcosa di comune all'Università del Minnesota.

"Siamo stati in grado di risolvere questa sfida di lunga data perché il Dipartimento di Chimica dell'Università del Minnesota è unico in quanto non dispone di divisioni formali", ha aggiunto Roberts. "Questo ci permette di mettere insieme un team di esperti in tutti i campi della chimica, che è stata una componente vitale per completare questo progetto."

Dopo aver introdotto il composto chimico in questo documento, il passo successivo sarà renderlo ampiamente disponibile ai chimici di più campi per semplificare il processo di creazione. Ciò potrebbe aiutare a risolvere problemi importanti come prevenire la scarsità di cibo e curare malattie per salvare vite umane.

Ulteriori informazioni: Jenna N. Humke et al, Il legame al nichel consente l'isolamento e la reattività di 7-aza-2,3-indolini precedentemente inaccessibili, Scienza (2024). DOI:10.1126/science.adi1606

Informazioni sul giornale: Scienza

Fornito dal College of Science and Engineering dell'Università del Minnesota