Inspirado por bactérias sensíveis à luz que se desenvolvem perto de fontes oceânicas quentes, químicos sintéticos da Rice University descobriram um método suave para fazer hidrocarbonetos valiosos, conhecidos como olefinas, ou alcenos.

Como a bactéria, os pesquisadores usam vitamina B12, eliminação de produtos químicos agressivos normalmente necessários para tornar as moléculas precursoras essenciais para a fabricação de medicamentos e agroquímicos.

A obra de acesso aberto de Julian West, um professor assistente de química, e seus colegas aparecem no jornal Royal Society of Chemistry Ciência Química .

"Discutivelmente, essas olefinas, ou alcenos, são os grupos funcionais mais úteis em uma molécula, "disse West, um professor assistente de química recentemente nomeado uma das estrelas em ascensão de 30 abaixo dos 30 anos da revista Forbes. "Um grupo funcional é como um ponto de apoio na escalada:ele permite que você chegue onde deseja, o que você quer fazer.

"Há muito tempo que temos métodos para fazer olefinas, mas muitos desses métodos clássicos - final do século 19 ou início do século 20 - usam bases incrivelmente fortes, coisas que queimariam você e definitivamente queimariam sua molécula se houvesse algo sensível nela, "disse ele." O outro problema é que essas condições adversas podem ser capazes de fazer esta olefina, mas você pode fazer no lugar errado. "

Um processo suave que permite aos químicos selecionar a forma funcional da olefina tem sido um objetivo por décadas. O processo de arroz foi inspirado em laboratórios que descobriram catalisadores de metal para melhorar o processo e outros que estudaram thermus thermophilus, bactérias sensíveis à luz que se desenvolvem perto de fontes termais subaquáticas.

"Eles têm muitas enzimas incomuns, "West disse." Um deles é chamado carH, um fotorreceptor como uma retina bacteriana que se desenvolveu em um caminho evolutivo paralelo ao que levou aos nossos olhos. "

CarH incorpora vitamina B12 e cobalto que reage com a luz e induz a formação de um alceno, que por sua vez alerta o organismo para a presença da luz. "Em vez de precisar de calor e bases fortes, só precisa de energia luminosa, " ele disse.

West disse que o alceno "é apenas um subproduto da bactéria. Isso realmente não se importa. Mas pensamos que poderíamos seguir essa sugestão da natureza".

A equipe do Rice usou B12 e o cobalto que ele contém com bicarbonato de sódio (também conhecido como bicarbonato de sódio) como uma base suave para fazer as olefinas sob luz azul em temperatura ambiente.

Um aspecto surpreendente da pesquisa foi o aparecimento de eliminação remota, pelo qual eles foram capazes de posicionar átomos de hidrogênio para facilitar as reações posteriores. Isso pode levar a processos de duas etapas para produtos específicos.

"Basicamente, descobrimos que poderíamos fazer olefinas e não apenas isolá-las, "West disse." No mesmo frasco ao mesmo tempo, podemos ter uma segunda reação e transformá-los em outra coisa. Este poderia ser um método plug-and-play em que podemos começar a submergir em diferentes moléculas. "

Ele disse que a equipe está trabalhando em variações que podem ser ampliadas para a produção industrial de polipropileno e outros plásticos à base de olefinas. "B12 é um pouco complicado para a síntese em escala de commodities, "Disse West." Mas é ótimo para produtos químicos finos, e podemos comprá-lo de qualquer número de fornecedores. "