Después de ayudar a desarrollar un nuevo enfoque para la síntesis orgánica, la funcionalización de carbono-hidrógeno, los científicos de la Universidad de Emory ahora están mostrando cómo este enfoque puede aplicarse al descubrimiento de fármacos. Catálisis de la naturaleza publicó su trabajo más reciente, un proceso simplificado para hacer un andamio tridimensional de gran interés para la industria farmacéutica.

"Nuestras herramientas abren un espacio químico completamente nuevo para posibles objetivos farmacológicos, "dice Huw Davies, Profesor Emory de química orgánica y autor principal del artículo.

Davies es el director fundador del Centro de Funcionalización Selectiva C-H de la National Science Foundation, un consorcio con sede en Emory y que incluye a 15 importantes universidades de investigación de todo el país, así como socios industriales.

Tradicionalmente, La química orgánica se ha centrado en la división entre enlaces moleculares reactivos y enlaces inertes entre carbono-carbono (C-C) y carbono-hidrógeno (C-H). Los enlaces inertes proporcionan un fuerte, andamio estable para realizar síntesis química con los grupos reactivos. La funcionalización C-H le da la vuelta a este modelo, haciendo que los enlaces C-H se conviertan en sitios reactivos.

El objetivo es transformar de manera eficiente simples, moléculas abundantes en mucho más complejas, moléculas de valor agregado. La funcionalización de los enlaces C-H abre nuevas vías químicas para la síntesis de sustancias químicas finas, vías que son más directas, menos costosos y generan menos desechos químicos.

El laboratorio de Davies ha publicado una serie de artículos importantes sobre catalizadores de dirodio que funcionalizan selectivamente los enlaces C-H de una manera simplificada.

El artículo actual demuestra el poder de un catalizador de dirodio para sintetizar eficientemente un bioisóstero de un anillo de benceno. Un anillo de benceno es una molécula bidimensional (2-D) y un motivo común en los candidatos a fármacos. El bioisóstero tiene propiedades biológicas similares a un anillo de benceno. Es una entidad química diferente, sin embargo, con estructura tridimensional, que abre un nuevo territorio químico para el descubrimiento de fármacos.

Los intentos anteriores de explotar este bioisóstero para la investigación biomédica se han visto obstaculizados por la delicada naturaleza de la estructura y las formas limitadas de hacerlos. "La química tradicional es demasiado dura y hace que el sistema se fragmente, "Davies explica." Nuestro método nos permite lograr fácilmente una reacción en un enlace C-H de este bioisóstero de una manera que no destruye el andamio. Podemos hacer química que nadie más puede hacer y generar nueva, y más elaborado, derivados que contienen este bioisóstero prometedor ".

El documento sirve como prueba de principio de que los bioisósteros pueden servir como bloques de construcción fundamentales para generar una gama ampliada de entidades químicas. "Es como tener una nueva forma de Lego en tu kit, "Dice Davies." Cuantas más formas de Lego tengas, cuantas más estructuras nuevas y diferentes puedas construir ".