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Assim como nossas mãos, certas moléculas orgânicas se relacionam entre si como uma imagem e seu reflexo – um fenômeno que os químicos chamam de “quiralidade” ou “lateralidade”. As duas imagens espelhadas da mesma molécula, nomeadamente ambos os enantiómeros, possuem frequentemente propriedades biológicas diferentes. Por exemplo, para a descoberta de medicamentos, muitas vezes apenas uma das estruturas é relevante. No entanto, os métodos de síntese química muitas vezes criam uma mistura 1:1 de ambas as formas. Portanto, a conversão seletiva destas misturas numa forma selecionada é de grande importância.
Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Química Orgânica e do Centro de Teoria e Computação Multiescala da Universidade de Münster, liderada pelo Prof. Ryan Gilmour e pelo Prof. fonte de energia. O estudo já foi publicado na revista Natureza.
Os pesquisadores aplicam um complexo de alumínio, que é ativado pela luz, como catalisador para converter seletivamente uma mistura de moléculas que se comportam como imagens espelhadas em uma única forma. O processo de reação foi investigado experimentalmente e computacionalmente. As análises detalhadas baseadas em computador contribuíram significativamente para a compreensão dos processos subjacentes. O novo paradigma impressiona pela simplicidade operacional e ampla aplicabilidade, já que o complexo de alumínio utilizado é um catalisador comum para reações químicas impulsionadas pelo calor. A tradução para processos mediados pela luz está agora prevista para permitir uma infinidade de novas reatividades com grande controle espacial.
Alcançar o controle espacial em reações mediadas pela luz é um dos principais desafios da química orgânica contemporânea. Para este fim, normalmente dois catalisadores distintos são empregados em uma reação: um fotocatalisador, que inicia a reatividade, opera em conjunto com um segundo catalisador que controla o arranjo espacial das moléculas. Contrariamente, a integração bem sucedida de ambas as funções numa única estrutura catalítica só foi conseguida até agora através da incorporação de motivos de reconhecimento personalizados nas estruturas do catalisador e do substrato. Neste trabalho, os grupos apresentam um catalisador que regula simultaneamente a reatividade e a seletividade. Ele se liga a cetonas simples, um grupo funcional predominante em moléculas orgânicas, evitando a necessidade de componentes personalizados. Além disso, o catalisador é baseado em alumínio abundante em terra, que é mais barato que os metais de transição comumente encontrados em fotocatalisadores.
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