Produção de aziridinas com alto rendimento e alta pureza usando um novo catalisador. Cientistas do Japão propuseram recentemente um possível estado de transição para a reação entre aziridinas e oxazolonas na presença de um catalisador sulfonamida alcalóide cinchona, produzir compostos desejáveis de aziridina-oxazolona com altos rendimentos e enantioseletividade ou pureza. Crédito:Shuichi Nakamura da NITech
A menos que você tenha estudado química na faculdade, é improvável que você tenha encontrado o nome aziridina. Um composto orgânico com a fórmula molecular, C 2 H 4 NH, as aziridinas são bem conhecidas entre os químicos medicinais, que fazem uso do composto para o preparo de fármacos como a mitomicina C, um agente quimioterápico conhecido por sua atividade antitumoral. Especificamente, aziridinas são o que os químicos chamam de enantiômeros - moléculas que são imagens espelhadas umas das outras e não podem ser sobrepostas umas às outras. Uma peculiaridade com os enantiômeros é que a atividade biológica de um é diferente de sua imagem no espelho e apenas um deles é desejável para fazer drogas. Químicos, Portanto, opte regularmente por técnicas de síntese assimétrica ou enantiosseletiva que produzem o enantiômero desejado em maiores quantidades.
Uma dessas técnicas que recentemente atraiu a atenção do ponto de vista da síntese farmacêutica envolve o uso de oxazolonas - compostos químicos com a fórmula molecular C 3 H 3 NÃO 2 - para preparar aziridinas. "As oxazolonas são bem conhecidas por sua versatilidade em fornecer compostos biologicamente ativos, "explica o professor Shuichi Nakamura do Instituto de Tecnologia de Nagoya (NITech), Japão, que estuda reações assimétricas, "Contudo, as reações enantiosseletivas de 2H-azirinas com oxazolonas não foram muito frutíferas, apesar de ser apontado como um dos métodos mais eficientes para sintetizar aziridinas. "
Em um novo estudo publicado recentemente em Cartas Orgânicas , Prof. Nakamura junto com seus colegas da NITech e da Universidade de Osaka, Japão, explorou este problema e, em um avanço significativo, conseguiu obter compostos de aziridina-oxazolona em altos rendimentos (99%), bem como alta enantiosseletividade ou pureza (98%). Além disso, a equipe usou um catalisador original que desenvolveram para catalisar as reações que estudaram.
A equipe começou aquecendo α-azideacrilatos a 150 ° C em um solvente orgânico tetrahidrofurano (THF) para preparar 2H-azirinas e, em seguida, reagiu com oxazolonas na presença de vários organocatalisadores para produzir diferentes compostos de aziridina-oxazolona. Em particular, a equipe examinou o efeito do catalisador cinchonina e vários grupos heteroarenocarbonil e heteroarenossulfonil em organocatalisadores derivados de alcalóides de cinchona e descobriu que as reações usando catalisadores com um grupo 2-piridinossulfonil ou um grupo 8-quinolinesulfonil deram um alto rendimento (81-99% ) bem como enantiopureza elevada (93-98%). Além disso, os cientistas observaram que a reação entre um 2H-azirina contendo um grupo éster etílico e uma oxazolona com um 3, O grupo 5-dimetoxifenil na presença do catalisador com o grupo 8-quinolinossulfonil também deu altos rendimentos (98-99%), bem como enantiopureza (97-98%).
A equipe então passou a explorar a reação entre 2H-azirina com grupo éster etílico e uma variedade mais ampla de oxazolonas na presença do catalisador com grupo 8-quinolinossulfonil. Em todas as reações, eles observaram rendimentos elevados (77-99%) e enantiopurezas (94-99%), exceto uma para o caso de uma oxazolona contendo um grupo benzil e o catalisador com grupo 2-piridilsulfonil que produziu apenas um rendimento moderado ( 61%) e pureza (86%). Além disso, eles foram capazes de converter as aziridinas obtidas em vários outros enantiômeros sem qualquer perda de pureza.
Finalmente, a equipe propôs um mecanismo catalítico e um estado de transição para a reação de 2H-azirinas com oxazolonas em que o catalisador ativa tanto a oxazolona quanto a 2H-azirina, que então reagem para dar um produto de adição que, por sua vez, produz a aziridina com regeneração do catalisador.
Embora o mecanismo detalhado ainda não tenha sido esclarecido, os cientistas estão entusiasmados com suas descobertas e aguardam a aplicação do método na medicina e na farmacologia. “Ele tem o potencial de fornecer às pessoas novos medicamentos e criar novos medicamentos, bem como candidatos a medicamentos que atualmente são difíceis de sintetizar. o catalisador usado neste estudo pode ser usado para muitas outras reações sintéticas estereosseletivas, "observa um Prof. Nakamura otimista.
Algumas consequências fascinantes para contemplar com certeza!
