Se ha desarrollado un catalizador quiral fotosensible basado en un motor molecular unidireccional funcionalizado con oligotriazol para la catálisis de unión de aniones estereodivergentes. La función motora controla la quiralidad helicoidal de conjuntos supramoleculares con aniones cloruro, que por medio de transferencia de quiralidad permite la adición enantioselectiva de un nucleófilo acetal de silil ceteno a cationes oxocarbenio. La inversión de la estereoselectividad se logró mediante la rotación del núcleo del motor inducida por pasos de isomerización fotoquímica y térmica. Crédito:R. Dorel / Universidad de Groningen
Muchas moléculas orgánicas son quirales, lo que significa que no se pueden superponer en su imagen especular. Esas imágenes en espejo se denominan enantiómeros y pueden tener diferentes propiedades al interactuar con otras entidades quirales. por ejemplo, biomoléculas. Por lo tanto, la producción selectiva del enantiómero correcto es importante en, por ejemplo, productos farmacéuticos. Los químicos de la Universidad de Groningen, Ruth Dorel y Ben Feringa, han ideado un método que no solo logra esto, sino que también controla qué versión se produce con luz. Los resultados fueron publicados en línea por la revista. Angewandte Chemie el 17 de noviembre.
El proceso se basa en el uso de un motor molecular creado por el profesor Feringa, por lo que fue galardonado con el Premio Nobel de Química 2016. La molécula motora se utilizó para producir el primer catalizador conmutable para catálisis asimétrica de unión a aniones. La Dra. Ruth Dorel explica:"Colocamos brazos de unión a aniones en ambos lados de la molécula motora para crear un receptor de aniones que puede actuar como catalizador. Este receptor adoptará una estructura helicoidal en presencia de aniones que, dependiendo de la posición relativa de los brazos, existirá en diferentes formas ".
Cambiar
En este estudio, Se utilizó una molécula de motor de giro muy lento para poder utilizar diferentes etapas del ciclo de rotación en la catálisis. El motor molecular está formado por dos mitades idénticas, unidos por un doble enlace carbono-carbono que actúa como eje. Al exponer secuencialmente la molécula a la luz ultravioleta y al calor, Se logra la rotación unidireccional alrededor del eje. Como consecuencia, los grupos de unión a aniones en ambas mitades del motor pueden pasar de estar separados entre sí (trans) a estar muy próximos en el mismo lado de la molécula motora (cis). En la configuración cis, los brazos pueden adoptar dos configuraciones diferentes que conducen a dos hélices diferentes con la mano opuesta. Dorel:"La helicidad dicta el enantiómero del producto que producirá este catalizador".
Drogas o polímeros
El nuevo catalizador se probó en una reacción de referencia para la catálisis de unión a aniones. "Ahora tenemos una prueba de principio, "Dorel explica. Las aplicaciones prácticas están muy lejos, pero podrían encontrarse potencialmente tanto en la investigación fundamental como en la producción de fármacos o polímeros. Para muchos fármacos, solo una de las dos imágenes especulares es la sustancia activa; la otra puede no hacer nada, o incluso causar efectos secundarios. "Y en la producción de polímeros, un catalizador como este podría alterar la forma y las propiedades de la cadena del polímero a demanda ".
