znacz�cy post�p w syntezie organicznej

Start

Pogranicza

Ameryka�scy chemicy pokonali jedno z najwi�kszych wyzwa� w syntezie organicznej: jak zaatakowa� w cz�steczce niereaktywne wi�zania w�giel-wod�r bez odpadowych pomocniczych grup w syntezie organicznej, takich jak grupy zabezpieczaj�ce i skierowuj�ce.

Christina White i Mark Chen z University of Illinois m�wi�, �e ich katalizator �elazowy, kt�ry z nadtlenkiem wodoru selektywnie i zgodnie z oczekiwaniami utlenia wi�zania C-H w bardziej reaktywne grupy C-OH, fundamentalnie zmieni drog� budowy skomplikowanych cz�steczek takich jak leki, kt�re tworzone s� w laboratorium.

Wiazania C-H otaczaj�ce organiczne cz�steczki zazwyczaj pomijane w syntezie organicznej jako �e s� one traktowane jako niereaktywne. Selektywny atak na jedno wi�zanie C-H ca�ej cz�steczki zwi�zane z innymi grupami, czyli m�wi�c wprost – typowymi farmaceutykami, jest niezwykle trudny: wiele wi�za� C-H, albo nawet ca�a cz�steczka, s� prawdopodobne do rozerwania.

�elazowy katalizator utlenia selektywnie wi�zanie o C-H najwi�kszej g�sto�ci elektronowej w cz�steczce artemizyny, �rodka przeciwmalarycznego

Chocia� katalizatory platynowe i palladowe s� zdolne do hydroksylowania, aminowania i alkilowania wi�za� C-H selektywnie, to jednak s� uzale�nione od znajduj�cych sie obok grup aktywuj�cych lub kieruj�cych, kt�re zwi�kszaj� reaktywno�� wi�za� C-H, albo naprowadzaj� katalizator na jedno wi�zanie C-H w szczeg�lnej grupie lub tzw. grupie protekcyjnej. Jest to jednak du�y post�p w syntezie – tylko naturalne enzymy s� w stanie uchwyci� wi�zanie C-H bez pomocy innych grup, niestety ich skomplikowane centra aktywne pracuj� jedynie w obecno�ci specyficznych substrat�w.

Mimo to elektrofilowy katalizator �elazowy White i Chena z nadtlenkiem wodoru selektywnie utlenia pojedyncze wi�zania ca�ej cz�steczki z �atwo�ci�. Nowa metoda zosta�a z powodzeniem zademonstrowana na kilku rozbudowanych substancjach, w tym antymalarycznej artemizynie. W tym przypadku jedno z pi�ciu wi�za� C-H zosta�o selektywnie utlenione z wydajno�ci� wi�ksz� ni� poprzednio uzyskano podczas pr�b z enzymami. Szczeg�lne wra�enie robi zrobi� fakt, �e White i Chen okre�lili zasady okre�laj�ce selektywno�� katalizatora: zale�no�� od g�sto�ci elektronowej wi�zania C-H lub czy nie by�a fizycznie utrwalana poprzez blisko�� cz�steczki katalizatora.

Mechanizm reakcji nie jest jasny, ale White sugeruje �e zawiera �elazowo-tlenowe lub �ela�owo-nadtlenowe stadium po�rednie, z atomem tlenu ewentualnie przenoszonym od �elaza na utworzenie wi�zania C-OH. Takie reakcje pr�bowano przerowadza� ju� wcze�niej, ale zwykle katalizator rozk�ada� na wolne �elazo, kt�re z nadtlenkiem wodoru tworzy rodniki hydroksylowe (OH z wolnym wi�zaniem) kt�re siej� spustoszenie w cz�steczce organicznej. White my�li, �e kluczem do sukcesu tym razem by�o zastosowanie bardziej sztywnych ligand�w katalizatora, kt�re otaczaj� centralnie po�o�ony atom �elaza – co znaczy, �e katalizator rozk�ada si� znacznie wolniej, aczkolwiek nadal przestaje pracowa� po 4-5 cyklach (co znaczy, �e katalizator cz�sciowo si� rozk�ada podczas reakcji, ale nadal jest go tyle, �e mo�e by� u�yty 4-5 razy, potem jest ju� zbyt roz�ozony, czyli zbyt ma�o jest samego katalizatora, by by� efektywny, przyp. t�um.).

Modyfikowanie farmaceutyk�w by sprawdzi�, czy pochodne maj� silniejsze dzia�anie biologiczne cz�sto oznacza wykonanie ca�ej syntezy od podstaw, zarys�w, natomiast prostsze powinno by� wbudowanie grupy funkcyjnej, np. OH pod koniec syntezy, czyli je�li mamy jaki� farmaceutyk i chcemy sprawdzi�, czy jego pochodna hydroksylowa wykazuje wi�ksz� aktywno�� biologiczn�, to zamiast prowadzi� ca�� syntez� jeszcze raz, u�ywaj�c jednego sk�adnika z dodatkow� grup� OH, wystarczy utleni� ten produkt, kt�ry ju� mamy wykorzystuj�c omawiany katalizator.

Reakcja dodaje chemikom now� szufladk� do szafki na narz�dzia do hydroksylowania. Jednym szczeg�lnym zastosowaniem w przemy�le farmaceutycznym b�dzie prawdopodbnie otrzymywanie produkt�w przemiany materii lek�w.
----------------------------------------------------------------------

To teraz czekamy a� opracuj� katalizatory do przer�bki metanu, tak �eby nie musie� z niego produkowa� gazu syntezowego i z niego dopiero co innego otrzymywa�, Albo z wy�sze alkany przerabia�, zamiast produkowa� aktywniejsze alkeny, a z nich dopiero produkty u�ytkowe.

Ciekawe swoj� drog� czy te leki staniej� czy ich cena pozostanie sta�a. Je�li pochodne hydroksylowe lek�w ju� istniej�cych oka�� si� skuteczniejsze i przy tym ma�o lub te� mniej toksyczne, leki te powinny stanie�. Je�li jednak oka�e si� ze sa mniej aktywne w spos�b 'po��dany' to niezbyt wiele si� zmieni na rynku farmaceutycznym. Nie mniej jednak jest to du�e odkrycie i napewno ta�sza alternatywa dla platyny czy palladu.
AMERYKANOM GRATULUJEMY NOWEGO KATALIZATORA.

Wątki

Template provided by Designs by Darren Opracowanie Marketing w Internecie dla Pogranicza