Depois de ajudar a desenvolver uma nova abordagem para a síntese orgânica - funcionalização do carbono-hidrogênio - os cientistas da Emory University estão agora mostrando como essa abordagem pode ser aplicada à descoberta de medicamentos. Catálise Natural publicaram seu trabalho mais recente - um processo simplificado para fazer um andaime tridimensional de grande interesse para a indústria farmacêutica.

"Nossas ferramentas abrem um novo espaço químico para alvos potenciais de drogas, "diz Huw Davies, Emory professor de química orgânica e autor sênior do artigo.

Davies é o diretor fundador do Center for Selective C-H Functionalization da National Science Foundation, um consórcio baseado em Emory e englobando 15 importantes universidades de pesquisa de todo o país, bem como parceiros industriais.

Tradicionalmente, a química orgânica tem se concentrado na divisão entre ligações moleculares reativas e as ligações inertes entre carbono-carbono (C-C) e carbono-hidrogênio (C-H). As ligações inertes fornecem um forte, andaime estável para realizar a síntese química com os grupos reativos. A funcionalização C-H vira este modelo de cabeça para baixo, fazer ligações C-H tornam-se os locais reativos.

O objetivo é transformar com eficiência o simples, moléculas abundantes em muito mais complexas, moléculas de valor agregado. A funcionalização das ligações C-H abre novos caminhos químicos para a síntese de produtos químicos finos - caminhos que são mais diretos, menos onerosa e gerar menos resíduos químicos.

O laboratório de Davies publicou uma série de artigos importantes sobre catalisadores de diródio que funcionalizam seletivamente as ligações C-H de maneira simplificada.

O artigo atual demonstra o poder de um catalisador dirhodium para sintetizar com eficiência um bioisóstero de um anel de benzeno. Um anel de benzeno é uma molécula bidimensional (2-D) e um motivo comum em candidatos a drogas. O bioisóstero tem propriedades biológicas semelhantes a um anel de benzeno. É uma entidade química diferente, Contudo, com uma estrutura 3-D, que abre um novo território químico para a descoberta de drogas.

Tentativas anteriores de explorar este bioisóstero para pesquisas biomédicas foram prejudicadas pela natureza delicada da estrutura e as formas limitadas de produzi-los. "A química tradicional é muito dura e faz com que o sistema se fragmente, Davies explica. “Nosso método nos permite facilmente obter uma reação em uma ligação C-H deste bioisóstero de uma forma que não destrua o andaime. Podemos fazer química que ninguém mais pode fazer e gerar novos, e mais elaborado, derivados contendo este promissor bioisóstero. "

O artigo serve como prova do princípio de que os bioisósteros podem servir como blocos de construção fundamentais para gerar uma gama expandida de entidades químicas. "É como obter uma nova forma de Lego em seu kit, "Davies diz." Quanto mais formas de Lego você tiver, as estruturas mais novas e diferentes que você pode construir. "