Llamémoslo Texas de dos pasos, sino por moléculas.

Los científicos de la Universidad de Rice han desarrollado un método para reducir los alquenos, moléculas utilizadas para simplificar la síntesis, a productos intermedios más útiles para fármacos y otros compuestos mediante una técnica de catalizador dual conocida como transferencia cooperativa de átomos de hidrógeno, o cHAT.

El proceso permite la hidrogenación de alquenos, hidrocarburos que contienen un doble enlace carbono-carbono, de una forma más sencilla y respetuosa con el medio ambiente.

El trabajo del químico de Rice Julian West y el investigador postdoctoral Padmanabha Kattamuri se detalla en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

En cada paso un catalizador aporta un solo electrón y un protón. El giro de cHAT es que ambas reacciones ocurren en un proceso sinérgico, el segundo catalizador se hace cargo tan pronto como se hace el primero.

"La reacción fundamental de la hidrogenación es muy útil para hacer moléculas, "dijo West, quien se unió a Rice el año pasado con fondos del Instituto de Investigación y Prevención del Cáncer de Texas (CPRIT). "Hay algunos elementos que son realmente buenos en esto, y puede hacer muchas transformaciones diferentes, pero son muy caras y no son las más sostenibles ".

Debido a que cHAT emplea hierro y azufre abundantes en la Tierra como catalizadores, Cuesta mucho menos que los métodos estándar de la industria que se basan en metales nobles caros como el platino, paladio, Oro y plata, así como gas hidrógeno y reactivos oxidantes que generan desechos tóxicos.

El objetivo es hacer que los átomos de hidrógeno estén más disponibles para reaccionar con otras moléculas de elección para formar nuevos compuestos. El proceso cHAT no emplea oxidantes añadidos, funciona con una variedad de sustratos y es altamente escalable. El enfoque de catalizador dual también sirve para producir diastereómeros de hidrogenación, o una forma diferente de la misma molécula de producto que no se puede fabricar con metales nobles.

West usó una analogía con el béisbol para describir cHAT. "Si recuerdas 'Moneyball, 'sabes que en lugar de intentar contratar a una superestrella que puede hacer todo pero que es muy caro, es mejor conseguir algunos jugadores pequeños y hacer que trabajen juntos para lograr una transformación similar, " él dijo.

"Es más, a través del trabajo en equipo, introdujimos una estrategia para llevarnos a nuevas variaciones de nuestros productos también, ", Dijo West." Al combinar hierro muy barato con un compuesto de azufre orgánico, pudimos improvisar un buen ganar-ganar. El catalizador de hierro cierra el proceso dándole un átomo de hidrógeno, y se quita del camino. Entonces el azufre puede entrar y darle el segundo ".

Señaló que el gas hidrógeno inflamable es un reactivo común en la hidrogenación industrial. "Nuestro proceso utiliza este simple, reactivo estable en banco, fenilsilano, como fuente de hidrógeno, ", Dijo West." Simplemente lo agregamos al etanol con catalizadores y el alqueno. Y el etanol también es un solvente verde.

"Y cuando fabrica drogas a una escala de toneladas, quiere evitar generar toneladas de residuos de disolventes tóxicos, ", dijo." Eso es algo que se debe evitar a toda costa. Así que esto podría ser una gran victoria para las empresas farmacéuticas ".

Dijo que su laboratorio está trabajando para configurar sus catalizadores para producir una variedad de productos. "Eso nos daría mucha complejidad química y diversidad a partir de un solo material de partida, West dijo:"Queremos saber si podemos ejercer este alto nivel de control sobre el proceso".