Químicos da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) resolveram um desafio de longa data na síntese de C(sp ³ congestionado ) moléculas ricas, desenvolvendo uma nova reação catalisada por ferro que gera duas ligações alquil-alquil em ambientes lotados. O trabalho está publicado em Nature Catalysis .



C(sp ³ )–C(sp ³ ) ligações são ligações simples e fortes formadas entre dois átomos de carbono. Eles formam a espinha dorsal de muitos produtos naturais biologicamente ativos e moléculas sintéticas.

A pesquisa mostrou que o número de saturados (sp ³ ) os carbonos se correlacionam com a solubilidade, sugerindo que o aumento da saturação leva ao aumento da potência e da seletividade dos medicamentos. No entanto, desenvolver métodos para construir C(sp ³ Andaimes ricos em ) são um objetivo importante, mas desafiador na síntese orgânica. Isso ocorre porque as reações envolvendo sp ³ -substratos hibridizados são tipicamente ineficientes e propensos à formação de produtos indesejados.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Associado Koh Ming Joo, do Departamento de Química da NUS, concebeu uma nova estratégia que aproveita um catalisador de ferro abundante em terra (terpiridina) para combinar alcenos com sp ³ -organohaletos hibridizados e reagentes organozinco.

Esta abordagem permite adicionar grupos alquil de tamanhos diferentes ao alceno, resultando em uma biblioteca de moléculas semelhantes a drogas com núcleos congestionados contendo estereocentros substituídos por carbono ou heteroátomo. O método é útil para criar C(sp ³ valiosos, mas desafiadores ) moléculas ricas.

Esta pesquisa é uma colaboração com o Dr. Xinglong Zhang do Instituto de Computação de Alto Desempenho, Agência de Ciência, Tecnologia e Pesquisa (A ^∗ STAR) e o professor Patrick Holland da Universidade de Yale.

O professor Koh disse:"Nossos estudos sugerem que esta reação de dialquilação catalisada por ferro opera através de um mecanismo único, que potencialmente abre a porta para uma gama mais ampla de transformações e um novo espaço químico. Isso ajuda a diversificar e ampliar as estruturas químicas das moléculas de desempenho. "

“Acreditamos que este método irá acelerar a síntese de muitos produtos naturais e farmacêuticos de forma sustentável, especialmente aqueles que contêm ligações alquil-alquil densamente funcionalizadas”, acrescentou o Prof Koh.

A equipe de pesquisa está aproveitando o recém-descoberto sistema catalisado por ferro para transformar outras classes de matérias-primas orgânicas em compostos úteis para diversas aplicações, incluindo o desenvolvimento de medicamentos.

Mais informações: Tong-De Tan et al, C congestionado (sp ³ ) arquiteturas ricas habilitadas por alquilação conjuntiva catalisada por ferro, Nature Catalysis (2024). DOI:10.1038/s41929-024-01113-8
Informações do diário: Catálise da Natureza

Fornecido pela Universidade Nacional de Cingapura