Cientistas da Rice University simplificaram sua abordagem para sintetizar uma família altamente versátil de precursores a caminho de compostos biologicamente ativos. Seu método deve tornar o projeto e o desenvolvimento de medicamentos mais baratos e mais ecologicamente corretos.

O químico sintético László Kürti e os pesquisadores de pós-doutorado Zhiwei Ma e Zhe Zhou relataram sua síntese de moléculas de aziridina desprotegidas, blocos de construção chave em química sintética. O foco principal do laboratório é reduzir o número de etapas necessárias para sintetizar compostos químicos contendo nitrogênio. Uma maneira de fazer isso é simplificar a síntese de moléculas precursoras que podem ser facilmente modificadas em produtos.

Seu trabalho aparece no Angewandte Chemie International Edition .

Aziridinas são estruturas triangulares contendo dois átomos de carbono e um átomo de nitrogênio que estão interconectados. O conteúdo de energia das aziridinas é alto devido à deformação no anel de três membros. Esta é a chave para sua utilidade como blocos de construção, uma vez que eles podem ser abertos prontamente quando combinados com parceiros de reação adequados, Disse Kürti.

Sintetizar aziridinas que podem ser modificadas para a preparação de medicamentos e outros fins industriais geralmente envolve etapas para preservar a capacidade de funcionalizar seus delicados átomos de nitrogênio, que são importantes para manter os produtos biologicamente ativos.

"A grande maioria das pesquisas feitas na química da aziridina diz respeito apenas à síntese de várias aziridinas protegidas, que muitas vezes não pode ser posteriormente funcionalizado, "Zhou disse." Este método simples dá acesso a aziridinas desprotegidas, que são muito mais fáceis de funcionalizar. "

Qual é a diferença entre aziridinas protegidas e não protegidas? "A chave é o átomo de nitrogênio, "disse ele." Quando este nitrogênio é conectado a um grupo de retirada de elétrons, a aziridina é protegida, enquanto a conexão a um átomo de hidrogênio ou grupos alquil dá origem a aziridinas desprotegidas. "

O novo método se baseia em um introduzido três anos atrás por Kürti e seus colegas e relatado na Science. Esse artigo descreveu uma maneira de fazer aziridinas diretamente a partir de compostos de olefina em uma única etapa e sob condições suaves, mas a transformação em alguns casos demorou dias e deixou para trás um subproduto tóxico. (As olefinas consistem apenas em átomos de hidrogênio e carbono e são produzidas em grandes quantidades pela indústria do petróleo por meio do craqueamento de hidrocarbonetos.)

O novo trabalho agiliza o processo e elimina a toxicidade, Disse Kürti. "Trazemos um reagente muito barato e disponível, ácido O-sulfônico de hidroxilamina, e utilizá-lo como uma fonte de nitrogênio eletrofílico para reações de aziridinação de olefinas, " ele disse.

As vantagens do processo de um único recipiente incluem a capacidade de produzir aziridinas à temperatura ambiente em apenas algumas horas e com uma pequena quantidade de catalisador, ele disse. O único subproduto do processo é um sulfato ambientalmente benigno e solúvel em água.

As moléculas resultantes também são estereoespecíficas, Zhou disse. "A estereoespecificidade significa que se alguém leva uma olefina em uma reação com uma geometria de ligação dupla estritamente definida (cis- ou trans), essa geometria será totalmente preservada no final do processo. "