Los químicos han desarrollado otro catalizador que puede activar selectivamente un enlace carbono-hidrógeno, parte de una estrategia continua para revolucionar el campo de la síntesis orgánica y abrir un nuevo espacio químico.
El diario Naturaleza está publicando el trabajo de los químicos en la Universidad de Emory, siguiendo el desarrollo de un catalizador similar el año pasado. Ambos catalizadores pueden funcionalizar selectivamente los enlaces no reactivos de carbono-hidrógeno CH de un alcano sin usar un grupo director,al tiempo que mantiene un control prácticamente total de la selectividad del sitio y la forma tridimensional de las moléculas producidas.
"Los alcanos tienen muchos enlaces CH y demostramos el año pasado que podemos incorporar uno de nuestros catalizadores y extraer uno de estos enlaces y hacerlo reactivo", dice Huw Davies, profesor de química orgánica de Emoryel laboratorio dirigió la investigación. "Ahora estamos informando un segundo catalizador que puede hacer lo mismo con otro enlace CH. Estamos construyendo la caja de herramientas, y tenemos más catalizadores en la tubería que continuarán expandiendo la caja de herramientas paraesta nueva forma de hacer química "
Davies agrega que la funcionalización selectiva de CH es particularmente prometedora para la industria farmacéutica. "Es una estrategia tan nueva para fabricar compuestos químicos que abrirá un nuevo espacio químico y la posibilidad de crear nuevas clases de medicamentos que nunca antes se habían fabricado"."
Los alcanos son las moléculas más simples, que consisten solo en átomos de hidrógeno y carbono. Son baratos y abundantes. Hasta el reciente desarrollo de los catalizadores por el laboratorio de Davies, sin embargo, los alcanos se consideraban no funcionales o no reactivos, excepto en incontrolablessituaciones como cuando se estaban quemando.
El primer autor de la Naturaleza el documento es el estudiante graduado de química Emory Kuangbiao Liao.
Davies es el director del Centro para la Funcionalización Selectiva de CH CCHF de la National Science Foundation, con sede en Emory y abarca 15 universidades de investigación importantes de todo el país, así como socios industriales. La NSF recientemente otorgó a CCHF fondos renovadosde $ 20 millones en los próximos cinco años.
El CCHF está liderando un cambio de paradigma en la síntesis orgánica, que tradicionalmente se ha centrado en modificar grupos reactivos o funcionales en una molécula. La funcionalización de CH rompe esta regla sobre cómo hacer compuestos: omite los grupos reactivos y hace síntesis en quénormalmente se considerarían enlaces carbono-hidrógeno inertes, abundantes en compuestos orgánicos.
"Hace veinte años, muchos químicos decían que la idea de funcionalizar selectivamente los bonos CH era indignante e imposible", dice Davies. "Ahora, con todos los resultados que salen del CCHF y otros grupos de investigación en todo el mundo, dicen, '¡Eso es increíble!' Estamos empezando a ver algunos avances reales en este campo ".
Muchos otros enfoques en desarrollo para la funcionalización de CH utilizan un grupo director, una entidad química que se combina con un catalizador y luego dirige el catalizador a un enlace CH en particular.
El laboratorio de Davies está desarrollando un conjunto de catalizadores de dirhodium que evita la necesidad de un grupo director para controlar la funcionalización de CH. Los catalizadores de dirhodium están encerrados dentro de un andamio tridimensional.
"El dirhodium es el motor que hace que la química funcione", dice Davies. "La forma del andamio alrededor del dirhodium es lo que controla en qué enlace CH funciona el catalizador".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Ciencias de la salud de Emory . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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