Los químicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) han descubierto un nuevo método que simplifica enormemente, y en muchos casos habilita por primera vez, la fabricación de una amplia gama de moléculas orgánicas.

El nuevo método alquenilación descarboxilativa, convierte fácilmente los ácidos carboxílicos, relativamente barato, clase abundante y diversa de compuestos, en alquenos (también llamados olefinas), otra gran familia de compuestos comúnmente utilizados para productos farmacéuticos y otras aplicaciones. Por tanto, debería facilitar el descubrimiento y desarrollo de una gran variedad de nuevos fármacos y otros productos químicos.

"Este método simplifica drásticamente la síntesis de olefinas; de hecho, realmente ha cambiado mi forma de pensar sobre la fabricación de moléculas, "dijo el investigador principal Phil S. Baran, Darlene Shiley Profesora de Química en TSRI.

El método, publicado en la edición de esta semana de Naturaleza , esencialmente reemplaza las reacciones que han estado en los libros de texto de química y en el uso industrial y académico generalizado durante décadas. La principal de ellas es la reacción de Wittig, descubierto en 1954, por la cual Georg Wittig de Alemania recibió una parte del Premio Nobel de Química en 1979. La reacción de Wittig permite la fabricación de muchas olefinas a partir de compuestos precursores, y aunque tiende a requerir un proceso de muchos pasos, los químicos han seguido confiando mucho en él hasta el presente.

"Los químicos orgánicos han soportado este engorroso proceso 'análogo' durante décadas con pocas quejas, ", Dijo Baran." Ahora, con este nuevo método, estamos trayendo la olefinación a la era digital ".

El nuevo método se originó con un avance de Baran y su laboratorio que se describió hace un año en el Journal of the American Chemical Society. Esa transformación permitió la construcción de muchos fármacos complejos y otras moléculas a partir de ácidos carboxílicos, utilizando catalizadores metálicos económicos. Los ácidos carboxílicos incluyen numerosos productos químicos producidos a granel, así como muchas moléculas naturales abundantes, entre ellos, los aminoácidos que utilizan las células para construir proteínas.

"Ese avance abrió la puerta a muchas otras posibilidades, y desde entonces nos hemos dirigido a tantos de ellos como hemos podido, empezando por lo más importante, "Dijo Baran.

El nuevo método permite a los químicos convertir los ácidos carboxílicos en olefinas en relativamente pocos pasos, utilizando catalizadores de níquel o hierro. En una demostración, El equipo de Baran produjo acetato de esterol, una olefina natural con potencial como bloque de construcción de fármacos, a partir de un precursor estándar en dos pasos, mientras que el procedimiento tradicional que utiliza la reacción de Wittig requiere siete pasos. Para mostrar el vasto alcance del nuevo método, El equipo de Baran lo empleó para producir cerca de 70 olefinas diversas con reacciones que se simplificaron y simplificaron en gran medida en comparación con los métodos tradicionales.

"Esencialmente, con este enfoque estamos tomando el grupo funcional más diverso y convirtiéndolo en el más versátil, "Dijo Baran.

El nuevo método permite a los químicos un control mucho mejor sobre la geometría de las moléculas resultantes, y además simplifica el aspecto conceptual de la síntesis de olefinas. "Permite una forma primitiva de lógica de síntesis en la que puede comenzar con un compuesto barato que está relacionado estructuralmente y convertirlo con relativa facilidad en una olefina, ", Señaló Baran. En una demostración, el equipo sintetizó el antibiótico natural cladospolide, que de otra manera es difícil de hacer, a partir de ácido tartárico, un ácido carboxílico producido a granel que estructuralmente se asemeja a cladospolide.

El documento incluye otras 15 síntesis totales o casi totales a partir de compuestos de partida baratos de productos naturales que antes eran difíciles o poco prácticos de sintetizar. incluyendo prostaglandinas, aureonitol, y tocotrienoles.

La empresa farmacéutica Bristol-Myers Squibb, que tiene un convenio de investigación con TSRI, trabaja con el Laboratorio de Baran en virtud del Acuerdo y ya está utilizando el nuevo método en al menos uno de sus programas de desarrollo de fármacos.

Baran señaló que otro colaborador, el fabricante de medicamentos contratado Asymchem, también ha demostrado la idoneidad del nuevo método para la fabricación de productos farmacéuticos ampliando una reacción de muestra a rendimientos del orden de un kilogramo.