Un químico de la Universidad RUDN revisó el mecanismo de la reacción de Henry catalizada por complejos de cobre (II). Por lo tanto, utilizando nuevos complejos de cobre (II) obtenidos en el mismo laboratorio, demostró que el agua juega un papel crucial en la reacción asimétrica de Henry, participando directamente en el ciclo catalítico de la reacción. Previamente, este factor nunca se tuvo en cuenta, y los científicos pensaron que el complejo de cobre (II) funciona como un ácido de Lewis clásico.

De hecho, el complejo de cobre en coordinación con la molécula de agua lo activa, convirtiéndolo en ácido de Bronsted, y por lo tanto, el agua activa el aldehído original. Los datos obtenidos del experimento permiten a los investigadores comprender el mecanismo de la reacción de Henry y ayudarán en la creación de las clases de sustancias más importantes para la industria farmacéutica:α-nitrocetonas, cetonas nitroalquenos y β-amino alcoholes. Los resultados se publican en la revista internacional estadounidense Química Inorgánica .

La reacción asimétrica de Henry, permitiendo la síntesis de valiosas moléculas orgánicas, fue realizado por primera vez por el químico japonés Masakatsu Shibasaki en 1992. Pudo realizar una reacción con alta enantioselectividad utilizando catalizadores basados ​​en complejos de cobre. Sin embargo, antes de este trabajo, Todavía había dudas sobre el mecanismo de esta reacción. El químico Vladimir Larionov, un empleado del Departamento de Química Inorgánica de la Universidad RUDN, en experimentos con nuevos complejos de cobre (II), demostró que la molécula de agua juega un papel crucial en la reacción de Henry y está directamente involucrada en el ciclo catalítico. Previamente, Los científicos no prestaron mucha atención a esto, pero solo afirmó el hecho de que la velocidad de reacción aumenta en varios órdenes con la participación del agua.

Estos complejos se pueden utilizar para producir precursores de fármacos como el (S) -propranolol (bloqueador β), (R) -norepinefrina y (R) -salbutamol (agonistas del receptor β), amprenavir-Vertex 478 (inhibidor de la proteasa del VIH) y L-acosamina (clase de antibióticos de antraciclina).

Se sabía por estudios anteriores que la reacción asimétrica de Henry se realiza mejor en disolventes acuosos y alcohólicos. Por lo tanto, los autores del estudio probaron la reacción en disolventes (metanol, aldehído-nitrometano-agua) con dos sistemas catalíticos:complejos de cobalto (III) y cobre (II). En el caso del complejo de cobalto, el ion metálico no participó en la reacción, y el ión de cobre podría coordinar la molécula (o moléculas) de agua. La reacción fue más rápida con el complejo de cobre, y los químicos obtuvieron varios tipos de productos químicos necesarios (ligandos y alcohol nitrado). El catalizador de cobalto funcionó peor, especialmente en la producción de alcohol nitrado. Por lo tanto, los autores decidieron centrarse en el catalizador de cobre.

Sin embargo, el uso de un catalizador de cobre en metanol también causó problemas. Durante la condensación se observó la formación de alcohol nitrado únicamente de la forma racémica. En este caso, la velocidad de reacción no se ralentizó, y no se produjo el bloqueo del centro catalítico del ion cobre. Los cálculos han demostrado que el agua forma un enlace fuerte entre el centro de cobre y el grupo carbonilo. La reacción se completó en una hora. y el rendimiento de alcohol nitrado alcanzó el 61%. Al mismo tiempo, El alcohol nitrado fue desplazado por el agua y no bloqueó el centro catalítico del complejo de cobre. Por lo tanto, contrariamente a las ideas anteriores, Se demostró que el agua mejora las propiedades catalíticas de los complejos de cobre.

Los químicos concluyeron que se subestimó la eficacia de los catalizadores quirales basados ​​en cobre (II) previamente estudiados porque el contenido de agua (o alcohol) de la reacción no se tuvo en cuenta y no se evaluó. Esta investigación abrirá el camino para estudiar el mecanismo de reacción de Henry y crear los nuevos sistemas catalíticos basados ​​en complejos de cobre.