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Sais de ferro baratos são a chave para simplificar a fabricação de precursores essenciais para drogas e outros produtos químicos, de acordo com cientistas da Rice University.
Eles refinaram o processo de produção de diazidas, moléculas de bloco de construção na produção de drogas e produtos químicos agrícolas. Os sais de ferro, juntamente com os processos chamados de transferência radical de ligante e transferência de carga de ligante para metal (LMCT), o tornam acessível e ecologicamente correto.
O químico sintético de arroz Julian West e os co-autores principais Kang-Jie (Harry) Bian e Shih-Chieh Kao, ambos estudantes de pós-graduação em seu laboratório, relatam em Natureza Comunicações que iluminar seus reagentes com luz visível lhes permite formar diazidas em condições muito mais suaves do que os processos industriais atuais que geralmente envolvem alto calor e ácidos corrosivos.
As diazidas são moléculas com dois grupos amina que podem ser funcionalizadas, o que significa que podem reagir facilmente com outras moléculas. Dependendo de como são construídos, podem ser a base de muitos compostos úteis.
Em um estudo recente, West e seu grupo usaram transferência radical de ligante (ou “rebote radical”) para adicionar dois grupos funcionais a um único alceno, moléculas orgânicas extraídas de produtos petroquímicos que contêm pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono.
A técnica, juntamente com a transferência de carga de ligante para metal mediada por ferro, foi útil quando eles construíram precursores semelhantes chamados diazidas vicinais a partir de matérias-primas comuns.
“Ele usa apenas dois reagentes, nitrato de ferro e azida TMS, que todo laboratório sintético terá”, disse West, professor assistente de química cujo laboratório se esforça para simplificar a fabricação de medicamentos. “Basicamente, você os mistura em um solvente comum e ilumina-o. Quase todos os laboratórios farmacêuticos têm luzes de LED. Então, basicamente, eles apenas puxam as coisas da prateleira.”
West disse que a transferência radical de ligantes foi inspirada pela biologia, “incluindo as enzimas em nossos próprios fígados. Existem enzimas na natureza que transferem átomos ou fragmentos de moléculas para um radical para fazer uma nova ligação que pode ajudar a construir moléculas maiores. Ficamos entusiasmados para explorar o potencial dessa etapa no último estudo.
“Neste projeto, agora que estabelecemos como isso funciona, podemos começar a combiná-lo com novas etapas para fazer algo diferente”, disse ele. “O engraçado é que, como tudo na química orgânica, a natureza apreciou há muito tempo que isso pode ser realmente útil.”
Tanto a LMCT quanto a transferência de ligante radical acontecem, uma após a outra, quando os reagentes e a solução são iluminados em condições ambientais. O laboratório aprendeu a maximizar o processo por meio da química de fluxo, passando a solução por um tubo circular e iluminando apenas esse tubo.
“A reação acontece na parte em que você ilumina”, disse West. “Dessa forma, podemos processar mais de um único lote e também ter muito mais controle sobre a quantidade de luz que está recebendo, acelerando ou diminuindo o fluxo.
“É muito fácil despejar os sais no frasco e iluminar, mas se você quiser fazer muito, ou melhorar, o fluxo funciona muito bem”, disse ele.
“Achamos que será útil para os laboratórios que desejam uma maneira fácil de fabricar esse tipo de produto, especialmente se não tiverem tempo para ajustar e lutar para que esses outros métodos funcionem bem”, disse West.
Os co-autores do estudo incluem os alunos de graduação de Rice, David Nemoto Jr. e Xiaowei Chen.
A pesquisa foi apoiada pelo Cancer Prevention and Research Institute of Texas (RR190025), National Institutes of Health (GM142738) e Welch Foundation (C-2085).
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade Rice. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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