Durante décadas, los investigadores han estado investigando moléculas llamadas N-heteroarenos, que son compuestos químicos en forma de anillo que contienen uno o más átomos de nitrógeno. Las moléculas bioactivas que tienen un núcleo de N-heteroareno se utilizan ampliamente en numerosas aplicaciones medicinales, productos farmacéuticos que salvan vidas, pesticidas y herbicidas e incluso en electrónica.

"Si bien la persona promedio no piensa en los heterociclos a diario, estas moléculas únicas que contienen nitrógeno se aplican ampliamente en todas las facetas de la vida humana", dijo Courtney Roberts, autora principal del estudio y profesora del Departamento de Química de la Universidad de Minnesota. profesor asistente que posee la Cátedra 3M Alumni.

Estas moléculas son muy buscadas por muchas industrias, pero su fabricación es extremadamente difícil para los químicos. Las estrategias anteriores han podido apuntar a estas moléculas específicas, pero los científicos no han podido crear una serie de estas moléculas.

Una razón para esto es que estas moléculas son extremadamente reactivas. Son tan activos que los químicos han utilizado modelos computacionales para predecir que deberían ser imposibles de fabricar. Esto ha creado desafíos durante más de un siglo e impedido encontrar una solución para crear esta sustancia química.

"Lo que pudimos hacer fue ejecutar estas reacciones químicas con equipos especializados mientras nos deshacíamos de los elementos que se encuentran comúnmente en nuestra atmósfera", dijo Jenna Humke, estudiante de posgrado en química de la Universidad de Minnesota y autora principal del artículo. "Afortunadamente, tenemos las herramientas para hacerlo en la Universidad de Minnesota. Realizamos experimentos bajo nitrógeno en una caja de guantes con cámara cerrada, lo que crea un ambiente químicamente inactivo para probar y mover muestras".

Estos experimentos se lograron mediante el uso de catálisis organometálica:la interacción entre metales y moléculas orgánicas. La investigación requirió la colaboración entre químicos orgánicos e inorgánicos. Esto es algo común en la Universidad de Minnesota.

"Pudimos resolver este desafío de larga data porque el Departamento de Química de la Universidad de Minnesota es único en el sentido de que no tenemos divisiones formales", añadió Roberts. "Esto nos permite reunir un equipo de expertos en todos los campos de la química, lo que fue un componente vital para completar este proyecto".

Después de presentar el compuesto químico en este documento, los siguientes pasos serán ponerlo a disposición de químicos de múltiples campos para agilizar el proceso de creación. Esto podría ayudar a resolver problemas importantes como prevenir la escasez de alimentos y tratar enfermedades para salvar vidas.

Más información: Jenna N. Humke et al, La unión de níquel permite el aislamiento y la reactividad de 7-aza-2,3-indolynes previamente inaccesibles, Ciencia (2024). DOI:10.1126/ciencia.adi1606

Información de la revista: Ciencia

Proporcionado por la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Minnesota