Muitos produtos naturais e medicamentos apresentam o chamado motivo dicarbonil - em certos casos, Contudo, sua preparação representa um desafio para os químicos orgânicos. Em seu trabalho mais recente, Nuno Maulide e os seus colaboradores da Universidade de Viena apresentam um novo percurso para estas moléculas. Eles usam compostos de enxofre oxidados, mesmo que o enxofre não seja incluído no produto final. Os resultados agora são publicados em Ciência .

Os químicos orgânicos estão constantemente em busca de novas moléculas para novos medicamentos e materiais. Para sintetizar moléculas, eles irão analisar os grupos funcionais presentes no alvo e escolher uma estratégia adequada em conformidade. Contudo, para algumas moléculas, identificar uma estratégia adequada pode ser muito desafiador, por exemplo, quando as distâncias entre as funcionalidades na molécula não correspondem à polaridade "natural" dos precursores potenciais.

Um exemplo clássico é aquele em que duas ligações duplas carbono-oxigênio (também chamadas de grupos "carbonil") são separadas por quatro átomos de carbono. "Estes 1, Compostos de 4-dicarbonil são significativamente mais difíceis de fazer do que o 1, correspondente 3- ou 1, 5-análogos, e isso é algo que ensinamos a todos os alunos de Química Orgânica I da Universidade de Viena, "diz Nuno Maulide, professor de síntese orgânica no Instituto de Química Orgânica da Universidade.

Para fazer esses motivos no laboratório, nenhuma boa estratégia existe. "O que ensinamos aos nossos alunos é que a inversão de polaridade de um dos parceiros de reação é necessária, mas não há uma solução realmente boa para o problema, "diz Maulide. Este é um problema grave, como 1, 4-dicarbonilos são encontrados em muitos produtos naturais, alvos de drogas e vários inibidores de enzimas usados ​​em produtos farmacêuticos.

Nuno Maulide e seus colegas de trabalho do Departamento de Química Orgânica da Universidade de Viena desenvolveram agora uma nova rota sintética para essas estruturas usando reagentes chamados sulfóxidos, uma espécie oxidada de enxofre. "O que torna nosso método tão fascinante é que o enxofre está decisivamente envolvido na reação, mas nem mesmo aparece na molécula final, "explica Immo Klose, DOC-bolseiro da Academia Austríaca de Ciências e co-primeiro autor do estudo. "Isso também é o que torna essa reação intrigante, porque não é óbvio à primeira vista como as matérias-primas formam o produto, "disse Klose. De fato, durante a reação, o enxofre deixa a molécula reativa de uma forma chamada "sem vestígios", o que significa que não está presente nos produtos finais.

Não é apenas o parceiro sulfóxido crítico na reação, os pesquisadores mostraram que, ao escolher o sulfóxido de partida correto, cada um dos quatro possíveis isômeros do produto pode ser obtido seletivamente. "Nossos reagentes sulfóxidos têm duas posições que podem ser alteradas:o próprio enxofre e os dois carbonos que estão conectados a ele. Isso nos dá quatro combinações possíveis, "explica Dainis Kaldre, ex-pós-doutorado no Institute of Organic Chemistry e co-primeiro autor. "A grande coisa é, mudando entre essas 4 combinações possíveis, nós efetivamente ajustamos a reação para entregar seletivamente cada uma das quatro configurações do produto final que são possíveis, "diz Kaldre. Isso torna o método extremamente geral e poderoso.

Novas moléculas de drogas desbloqueadas

"A flexibilidade do nosso método agora pode ser usada para fazer uma quantidade impressionante de moléculas que não eram sequer imagináveis ​​antes, "explica Maulide. O grupo já mostrou isso no relato inicial do jornal Ciência , em que eles demonstram uma maneira simples de fazer inibidores de metaloproteinase de matriz. "Não havia uma boa maneira de fazer esses compostos. Em particular, era muito difícil fazer uma configuração específica de forma seletiva; agora, com nosso método, podemos fazer qualquer uma das 4 possibilidades, à vontade, "diz Maulide.

As espécies reativas com as quais os sulfóxidos são combinados são intermediários um tanto exóticos chamados "cátions de vinil".

"É notável como a pesquisa básica sobre 'moléculas exóticas' pode facilmente resultar em avanços para a sociedade. Este é um lembrete muito bem-vindo - e oportuno - do imenso valor que reside em investir em pesquisa básica, "então Maulide concluindo.