p Uma colaboração liderada por Cornell está mudando o interruptor da química sintética tradicional usando eletricidade para conduzir uma nova reação química que antes confundia os químicos que confiam nos métodos convencionais. p Esta nova reação - detalhada no artigo da equipe, "Dual Electrocatalysis Habilita Hidrocianação Enantiosseletiva de Alcenos Conjugados, "publicado em 29 de junho em Química da Natureza - poderia estimular a fabricação de uma série de novos, medicamentos de baixo custo.

p O projeto foi uma colaboração entre os co-autores seniores Song Lin e Robert A. DiStasio Jr., ambos professores assistentes de química e biologia química na Faculdade de Artes e Ciências.

p O laboratório de Lin está explorando as aplicações potenciais da eletroquímica, que impulsiona reações químicas com voltagem em vez dos reagentes favorecidos pela química orgânica tradicional. Esses reagentes podem ser caros e difíceis de controlar em escalas maiores. E embora a eletroquímica seja frequentemente empregada em pesquisas de bateria e energia, é menos comumente usado em síntese química.

p Lin tem se concentrado particularmente no uso de eletrocatálise para criar moléculas quirais - moléculas que não são imagens espelhadas sobrepostas umas às outras (freqüentemente chamadas de canhotos e destros) e bastante prevalentes em toda a química medicinal. Para este projeto, seu grupo fez parceria com a empresa farmacêutica Eli Lilly para identificar transformações de reação específicas que poderiam ser direcionadas para criar precursores de baixo custo para novos medicamentos.

p Nesse trabalho, Lin e sua equipe desenvolveram um catalisador que realiza catálise assimétrica - uma maneira de direcionar reações químicas para um produto quiral específico (por exemplo, produção da versão destra de uma molécula quiral em vez da canhota).

p "Isso realmente nos permitiu melhorar a seletividade da reação, para que você possa obter um produto puro o suficiente para ser usado, potencialmente, para fins de descoberta de drogas, "Lin disse." Embora este trabalho não mude necessariamente a forma como os medicamentos são fabricados, fornece-nos acesso a uma grande variedade de análogos. "

p Os pesquisadores foram capazes de combinar duas reações diferentes - transferência de átomo de hidrogênio mediada por cobalto e cianação radical promovida por cobre - em um substrato de alceno usando uma estratégia catalítica dupla.

p “Temos dois catalisadores diferentes no sistema, e cada um deles desempenha uma função específica, "Lin disse." A eletroquímica nos permite combinar esses dois sistemas químicos perfeitamente, e alimentar vários ciclos químicos ou eventos de oxidação diferentes no mesmo sistema de reação. "

p A reação resultante - hidrocianação assimétrica de alcenos - iludiu os químicos orgânicos por décadas. Agora, variando o substrato, eles podem ajustar a estrutura molecular de um medicamento comercial e criar novas variedades.

p Para entender melhor o mecanismo por trás dessa tão procurada reação, Lin voltou-se para DiStasio, cujo laboratório é especializado em química teórica. Particularmente relevante é o trabalho que DiStasio e seu grupo fizeram para descrever e compreender as interações não ligadas (ou não covalentes) que ocorrem entre as moléculas.

p "Depois de realizar uma série de cálculos de mecânica quântica detalhados neste sistema, ficou claro para nós que o catalisador de cobre tem uma natureza bastante interessante e dicotômica, "DiStasio disse." Ao combinar as interações não covalentes atrativas e repulsivas, este catalisador permite um processo muito difícil, ainda tremendamente útil, reação química."