Em um pote, à temperatura ambiente, Químicos da Rice University são capazes de fazer precursores farmacêuticos valiosos que dizem que podem mudar a indústria.

O grupo Rice do químico László Kürti introduziu uma técnica de síntese orgânica barata que catalisa a transferência de átomos de nitrogênio para olefinas, compostos orgânicos insaturados também conhecidos como alcenos.

Os átomos de nitrogênio expostos são essenciais para a descoberta de drogas. O processo de arroz combina átomos de nitrogênio e hidrogênio em produtos de aziridina triangulares que estão prontamente disponíveis para reagir com outros agentes.

Mais importante, Kürti disse, é que o processo de aziridinação organocatalítica de seu laboratório transfere nitrogênio para olefinas que ainda não foram modificadas, ou funcionalizado.

"Essas olefinas não ativadas são commodities químicas, mas muito difícil de funcionalizar, ", disse ele." Podemos fazer isso agora com esta química em condições operacionalmente simples e moderadas. "

Transformá-los em pequenas moléculas contendo nitrogênio os torna muito mais úteis, ele disse. "Você pode então convertê-los em moléculas mais complexas, "disse ele." Estas aziridinas N-H são blocos de construção essenciais. "

O laboratório detalhou sua nova técnica de aziridinação em Catálise Natural .

Kürti e sua equipe estão caminhando em direção a esse ponto há anos, eliminando primeiro catalisadores caros do processo de transferência de nitrogênio para arilmetais, e mais tarde tomando enol éteres e transferindo nitrogênio para eles para fazer amino cetonas, uma matéria-prima para a indústria química.

"A aminação direta de éteres enólicos foi um grande avanço porque não precisávamos de nenhum catalisador, "ele disse." O solvente estava promovendo o processo real de transferência de nitrogênio. Em seguida, perguntamos se poderíamos substituir os catalisadores de metais preciosos usados ​​atualmente por uma pequena molécula orgânica por apenas uma fração do custo para fazer aziridinas. "

O novo estudo fornece um sim definitivo. "Este tem sido um sonho nosso há muito tempo, "Kürti disse.

Kürti e o associado de pós-doutorado e co-autor Zhe Zhou estimaram que o catalisador de pequena molécula orgânica disponível comercialmente necessário para o processo é cerca de 4, 000 vezes mais barato do que os catalisadores à base de ródio de uso comum. Eles também tornam o processo mais sustentável.

"Todo mundo pensa que a catálise é a resposta para nossos problemas, e em muitos casos é verdade, "Kürti disse." Em uma reação difícil, uma pequena quantidade de catalisador irá acelerar o processo e economizar tempo e dinheiro.

"Mas muitas pessoas esquecem o custo do catalisador, e se é sustentável, "disse ele." Infelizmente, tornou-se bastante claro que estamos usando catalisadores de alto valor que contêm metais preciosos. O fornecimento mundial é limitado, e os preços desses metais são, na melhor das hipóteses, erráticos. "

O processo de arroz vem com uma desvantagem, Contudo. "É mais lento do que o processo catalisado por ródio, "Kürti disse." O que divulgamos aqui leva cerca de seis horas em temperatura ambiente, onde o processo catalisado por ródio, dependendo do substrato, varia entre 10 minutos e meia hora.

"Você definitivamente desiste um pouco aí, "disse ele." Mas seis horas é tolerável se você estiver fazendo grandes lotes. É isso que espero que as pessoas reconheçam no longo prazo. "

Kürti espera refinar o processo para controlar como o nitrogênio se liga à olefina e, então, por sua vez, controlar a quiralidade essencial, ou lateralidade, do produto. A quiralidade de uma droga é fundamental para seu bom funcionamento, se em tudo.

Até então, o processo atual pode ser de grande interesse para a indústria, ele disse.

"O acesso mais fácil a precursores antes difíceis de obter pode realmente influenciar as estruturas de compostos que os químicos farão no laboratório, "Os procedimentos simples e diretos de usar tendem a dominar o desenvolvimento de medicamentos", disse Kürti.