Desenvolvimento de reação. (A) Desafios termodinâmicos e cinéticos no desenvolvimento de métodos para desracemização seletiva. (B) Geral, estratégias baseadas na luz para alcançar a desracemização fora do equilíbrio por meio de eventos redox de estado excitado. (C) Relatório de Bach sobre a desracemização movida a luz por meio de transferência seletiva de energia. (D) Desracemização impulsionada pela luz de ureias cíclicas por transferência de elétrons no estado excitado. Crédito: Ciência (2019). DOI:10.1126 / science.aay2204
Uma equipe combinada de pesquisadores da Universidade de Princeton e da Universidade de Yale desenvolveu uma técnica multicatalítica para enriquecer misturas racêmicas diretamente em um único enantiômero em uma única etapa. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve sua técnica, como funciona bem e as formas como pode ser utilizado. Alison Wendlandt, do Massachusetts Institute of Technology, publicou um artigo Perspective na mesma edição do jornal discutindo a nova técnica e seus possíveis usos.
Na quimica, a desracemização é um processo que envolve a conversão de um racemato (no qual há quantidades iguais de enantiômeros destros e canhotos de uma molécula quiral) em um enantiômero puro. Enantiômeros são membros de um par de moléculas que são imagens espelhadas uma da outra. Os químicos usam a catálise assimétrica como uma forma de fazer uso de apenas um enantiômero em um par em certas reações químicas. Mas há momentos em que já existe um composto desejado, mas está preso em uma mistura de enantiômeros, tornando difícil de usar. Neste novo esforço, os pesquisadores desenvolveram uma técnica para lidar com tal cenário.
A nova técnica envolvia o uso de um método de desracemização catalítica fotoquímica complementar para realizar o trabalho em apenas uma etapa. E os pesquisadores descobriram que, em vez de usar uma abordagem de transferência de energia, eles poderiam usar um fotocatalisador de irídio que promovesse a transferência reversível de elétrons do material usado como substrato. Eles descobriram que o método induzido pela luz desencadeou uma sucessão desejada de movimentos de prótons e átomos de hidrogênio. E eles notaram que ambos eram suscetíveis à polarização por meio de catalisadores que permitiam a conversão de misturas de enantiômeros de ureia cíclica em apenas aquele que era desejado.
Wendlandt observa que a técnica envolve consumir apenas fótons, ao contrário de outros métodos de desracemização. E os pesquisadores observam que a seleção do enantiômero é feita por meio de duas etapas que acontecem em sequência durante o ciclo catalítico - um meio de seleção que é melhor do que as técnicas que envolvem a execução das etapas individualmente. Eles concluem sugerindo que sua técnica representa uma nova maneira de criar distribuições de produtos (que não estão em equilíbrio) que estão entre os enantiômeros do substrato.
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