Los científicos de la Universidad de Rice han simplificado su enfoque para sintetizar una familia muy versátil de precursores en el camino hacia compuestos biológicamente activos. Su método debería hacer que el diseño y el desarrollo de fármacos sean más baratos y más respetuosos con el medio ambiente.

El químico sintético László Kürti y los investigadores postdoctorales Zhiwei Ma y Zhe Zhou informaron sobre su síntesis de moléculas de aziridina desprotegidas, bloques de construcción clave en química sintética. El objetivo principal del laboratorio es reducir la cantidad de pasos necesarios para sintetizar compuestos químicos que contienen nitrógeno. Una forma de hacerlo es simplificar la síntesis de moléculas precursoras que luego pueden modificarse fácilmente en productos.

Su trabajo aparece en el Edición internacional Angewandte Chemie .

Las aziridinas son estructuras triangulares que contienen dos átomos de carbono y un átomo de nitrógeno que están interconectados. El contenido de energía de las aziridinas es alto debido a la tensión en el anillo de tres miembros. Esta es la clave de su utilidad como bloques de construcción, ya que se pueden abrir fácilmente cuando se combinan con los compañeros de reacción adecuados, Dijo Kürti.

La síntesis de aziridinas que pueden modificarse para la preparación de medicamentos y otros fines industriales generalmente implica pasos para preservar la capacidad de funcionalizar sus delicados átomos de nitrógeno. que son importantes para mantener los productos biológicamente activos.

"La gran mayoría de las investigaciones realizadas en la química de la aziridina se refieren únicamente a la síntesis de varias aziridinas protegidas, que a menudo no se puede funcionalizar más, "Dijo Zhou." Este método simple da acceso a aziridinas desprotegidas, que son mucho más fáciles de funcionalizar ".

¿Cuál es la diferencia entre aziridinas protegidas y no protegidas? "La clave es el átomo de nitrógeno, ", dijo." Cuando este nitrógeno está conectado a un grupo captador de electrones, la aziridina está protegida, mientras que la conexión a un átomo de hidrógeno o grupos alquilo da lugar a aziridinas desprotegidas ".

El nuevo método se basa en uno introducido hace tres años por Kürti y sus colegas y publicado en Science. Ese documento describió una forma de producir aziridinas directamente a partir de compuestos de olefinas en un solo paso y en condiciones suaves. pero la transformación en algunos casos tomó días y dejó un subproducto tóxico. (Las olefinas constan solo de átomos de hidrógeno y carbono y la industria del petróleo las produce en grandes cantidades mediante el craqueo de hidrocarburos).

El nuevo trabajo agiliza el proceso y elimina la toxicidad, Dijo Kürti. "Traemos un reactivo realmente barato y fácilmente disponible, ácido hidroxilamina O-sulfónico, y utilizarlo como fuente de nitrógeno electrofílico para reacciones de aziridación de olefinas, " él dijo.

Las ventajas del proceso en un solo recipiente incluyen la capacidad de producir aziridinas a temperatura ambiente en tan solo unas pocas horas y con una pequeña cantidad de catalizador. él dijo. El único subproducto del proceso es un sulfato soluble en agua y benigno para el medio ambiente.

Las moléculas resultantes también son estereoespecíficas, Dijo Zhou. "Estereoespecificidad significa que si se toma una olefina en una reacción con una geometría de doble enlace estrictamente definida (cis- o trans), esa geometría se conservará por completo al final del proceso ".