Un grupo de investigadores japoneses, principalmente de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio (TUAT) y la Universidad de Hokkaido, mejoró y aceleró drásticamente el camino para producir alcaloides indol esqueléticamente diversos, compuesto por los andamios de importancia medicinal. Aprovechando enfoques computacionales y sintéticos, este grupo ha desarrollado con éxito un proceso sintético conciso y versátil que genera andamios complejos multicíclicos densamente funcionalizados, lo que facilitaría el desarrollo tanto de medicamentos como de agroquímicos.

Este enfoque sintético que emplea reactivo de zinc (II) en lugar de reactivos a base de Hg (II) o de oro también es respetuoso con el medio ambiente y mucho más barato que los que se utilizaron hasta la fecha. La investigación fue publicada en Ciencia química el 1 de mayo 2019.

Las plantas y los hongos que contienen alcaloides indol tienen una larga historia de uso en la medicina tradicional. En un esfuerzo por sintetizar los alcaloides complejos, Los químicos suelen desarrollar una estrategia sintética personalizada para la construcción eficiente del andamio objetivo único. A diferencia de, este enfoque sintético permite la síntesis concisa y divergente de armazones alcaloides esqueléticamente diversos empleando un intermedio multipotente común tras la activación del resto alquino con reactivo de zinc (II).

"Hemos logrado con éxito la síntesis programable de los cuatro esqueletos alcaloides distintos mediante la implementación de anulaciones divergentes. Se demostró que los cuatro tipos de modos de anulación se controlan de manera programable mediante elecciones adecuadas de los sustituyentes en las proximidades de los centros de reacción, optimización de disolventes y condiciones de reacción, "dice Hiroki Oguri, Doctor., autor correspondiente y profesor del Departamento de Química Aplicada, Escuela de Graduados en Ingeniería, TUAT, Japón.

Integrando métodos de investigación computacionales y experimentales, Los investigadores pudieron no solo obtener información sobre el mecanismo de reacción que proponía estados de transición únicos, sino también para mostrar una estrategia sintética útil para el acceso conciso y divergente a las estructuras alcaloides de importancia medicinal.

"Estos hallazgos experimentales subrayan que Zn (OTf) ₂ -La activación mediada de alquinos proporciona metodologías sintéticas relativamente inexploradas pero versátiles para la síntesis directa y flexible de armazones alcaloides que recuerdan a los productos naturales, "Agrega Oguri.

Los investigadores planean implementar sus métodos para crear compuestos distintos a los alcaloides indol, e imaginan que su método podría ofrecer pautas tanto racionales como inesperadas para diseñar otras reacciones similares. La integración de estrategias sintéticas para generar variaciones estructurales con un enfoque computacional sistemático para identificar vías de reacción imprevistas podría proporcionar una nueva ruta para avanzar en la síntesis química combinatoria de moléculas funcionales. También esperan que este método genere candidatos líderes para el desarrollo de productos farmacéuticos y pesticidas de próxima generación.