Químicos de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han resuelto un desafío de larga data en la síntesis de C(sp 3 congestionado ) moléculas ricas mediante el desarrollo de una nueva reacción catalizada por hierro que genera dos enlaces alquil-alquilo en ambientes concurridos. El trabajo está publicado en Nature Catalysis .
C(sp 3 )–C(sp 3 ) Los enlaces son enlaces simples y fuertes que se forman entre dos átomos de carbono. Forman la columna vertebral de muchos productos naturales biológicamente activos y moléculas sintéticas.
Las investigaciones han demostrado que el número de saturados (sp 3 ) los carbonos se correlacionan con la solubilidad, lo que sugiere que una mayor saturación conduce a una mayor potencia y selectividad de los fármacos. Sin embargo, desarrollar métodos para construir C(sp 3 )-andamios ricos es un objetivo importante pero desafiante en la síntesis orgánica. Esto se debe a que las reacciones que involucran sp 3 -Los sustratos hibridados suelen ser ineficaces y propensos a la formación de productos no deseados.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor asociado Koh Ming Joo, del Departamento de Química de NUS, ha concebido una nueva estrategia que aprovecha un catalizador de hierro (terpiridina) abundante en la tierra para combinar alquenos con sp 3 . -organohaluros hibridados y reactivos de organozinc.
Este enfoque les permite agregar grupos alquilo de diferentes tamaños al alqueno, lo que da como resultado una biblioteca de moléculas similares a fármacos con núcleos congestionados que contienen estereocentros sustituidos con carbono o heteroátomos. El método es útil para crear C(sp 3 valiosos pero desafiantes. )-moléculas ricas.
Esta investigación es una colaboración con el Dr. Xinglong Zhang del Instituto de Computación de Alto Rendimiento, Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación (A ∗ STAR) y el profesor Patrick Holland de la Universidad de Yale.
El profesor Koh dijo:"Nuestros estudios sugieren que esta reacción de dialquilación catalizada por hierro opera a través de un mecanismo único, que potencialmente abre la puerta a una gama más amplia de transformaciones y un nuevo espacio químico. Esto ayuda a diversificar y ampliar las estructuras químicas de las moléculas de rendimiento. "
"Creemos que este método acelerará la síntesis de muchos productos naturales y farmacéuticos de manera sostenible, especialmente aquellos que contienen enlaces alquil-alquilo densamente funcionalizados", añadió el profesor Koh.
El equipo de investigación está aprovechando el sistema catalizado por hierro recientemente descubierto para transformar otras clases de materiales de partida orgánicos en compuestos útiles para diversas aplicaciones, incluido el desarrollo de fármacos.
Más información: Tong-De Tan et al, C congestionada(sp 3 ) arquitecturas ricas habilitadas por alquilación conjuntiva catalizada por hierro, Nature Catalysis (2024). DOI:10.1038/s41929-024-01113-8
Información de la revista: Catálisis de la naturaleza
Proporcionado por la Universidad Nacional de Singapur
