I chimici dell'Università Nazionale di Singapore (NUS) hanno risolto una sfida di lunga data nella sintesi del C(sp 3 congestionato )-molecole ricche di ferro sviluppando una nuova reazione catalizzata da ferro che genera due legami alchil-alchilici in ambienti affollati. Il lavoro è pubblicato su Nature Catalysis .
C(sp 3 )–C(sp 3 ) I legami sono legami singoli e forti formati tra due atomi di carbonio. Costituiscono la spina dorsale di molti prodotti naturali biologicamente attivi e molecole sintetiche.
La ricerca ha dimostrato che il numero di saturi (sp 3 ) i carboni sono correlati alla solubilità, suggerendo che una maggiore saturazione porta a una maggiore potenza e selettività nei farmaci. Tuttavia, lo sviluppo di metodi per costruire C(sp 3 )-scaffold ricchi è un obiettivo importante ma impegnativo nella sintesi organica. Questo perché le reazioni che coinvolgono sp 3 -i substrati ibridati sono tipicamente inefficienti e soggetti alla formazione di prodotti indesiderati.
Un gruppo di ricerca guidato dal professore associato Koh Ming Joo, del Dipartimento di Chimica, NUS, ha concepito una nuova strategia che sfrutta un catalizzatore di ferro abbondante nella terra (terpiridina) per combinare alcheni con sp 3 -organoalogenuri ibridati e reagenti organozinco.
Questo approccio consente loro di aggiungere gruppi alchilici di dimensioni diverse all'alchene, risultando in una libreria di molecole simili a farmaci con nuclei congestionati contenenti stereocentri sostituiti con carbonio o eteroatomo. Il metodo è utile per creare file C(sp 3 preziosi ma impegnativi). )-molecole ricche.
Questa ricerca è una collaborazione con il dottor Xinglong Zhang dell'Istituto di calcolo ad alte prestazioni, Agenzia per la scienza, la tecnologia e la ricerca (A ∗ STAR) e il professor Patrick Holland dell'Università di Yale.
Il professor Koh ha dichiarato:“I nostri studi suggeriscono che questa reazione di dialchilazione catalizzata dal ferro opera attraverso un meccanismo unico, che potenzialmente apre la porta a una gamma più ampia di trasformazioni e a un nuovo spazio chimico. Ciò aiuta a diversificare e ampliare le strutture chimiche delle molecole ad alte prestazioni. "
"Crediamo che questo metodo accelererà la sintesi di molti prodotti naturali e farmaceutici in modo sostenibile, in particolare quelli che contengono legami alchil-alchilici densamente funzionalizzati", ha aggiunto il prof. Koh.
Il team di ricerca sta sfruttando il sistema catalizzato dal ferro recentemente scoperto per trasformare altre classi di materiali di partenza organici in composti utili per varie applicazioni, compreso lo sviluppo di farmaci.
Ulteriori informazioni: Tong-De Tan et al, Congested C(sp 3 )-architetture ricche di energia abilitate dall'alchilazione congiuntiva catalizzata da ferro, Nature Catalysis (2024). DOI:10.1038/s41929-024-01113-8
Informazioni sul giornale: Catalisi della natura
Fornito dall'Università Nazionale di Singapore
