Gran avance en la química de síntesis: Los químicos utilizan la energía de la luz para producir pequeños anillos moleculares
Nueva ruta de síntesis para producir moléculas sensibles en condiciones de reacción suaves
En la búsqueda de nuevos agentes activos en medicina, las moléculas cuyos átomos están unidos en anillos están adquiriendo una importancia creciente. Estos sistemas de anillos tienen propiedades especialmente adecuadas para producir dichos agentes activos y están impulsando el desarrollo de tratamientos innovadores para tumores malignos, así como para enfermedades neurodegenerativas e infecciosas. Un equipo de químicos dirigido por el profesor Frank Glorius, de la Universidad de Münster, ha conseguido ahora sintetizar nuevos anillos moleculares pequeños de gran importancia médica, difíciles de producir por ser especialmente sensibles. El trabajo del equipo se ha publicado en la revista "Nature Catalysis".
La mezcla de reacción se congela con nitrógeno líquido, para sustituir la atmósfera que contiene oxígeno por el gas inerte argón.
© University of Münster - Peter Bellotti
La reacción se irradia con luz azul generada con LEDs de alta potencia para que se produzca el proceso de cicloadición.
© University of Münster – Peter Bellotti
Entre los químicos, se considera especialmente difícil la síntesis de sistemas de anillos pequeños a partir de los llamados compuestos aromáticos. Además, se necesita una cantidad especialmente grande de energía para el proceso. Otro obstáculo es que la energía debe liberarse selectivamente a los materiales de partida, pero no a los productos sensibles al calor. El equipo de Frank Glorius ha desarrollado una estrategia en la que la luz visible, como fuente de energía barata, activa un fotocatalizador que impulsa la reacción. El fotocatalizador absorbe la luz y transfiere su energía a los materiales fuente. De este modo, permite realizar una síntesis muy eficaz y suave, que no tiene, o apenas tiene, reacciones secundarias no deseadas.
"Consideramos que nuestro estudio es un gran avance en la química de síntesis", afirma el autor principal, el Dr. Jiajia Ma. "Demuestra que la energía de la luz puede utilizarse de forma selectiva para producir sistemas de anillos pequeños. El hecho de que, utilizando diferentes socios de reacción, podamos producir diferentes sistemas de anillos ofrece numerosas oportunidades para la producción de agentes activos." Para sus materiales de partida, los químicos utilizaron únicamente materias primas baratas y fácilmente disponibles.
El estudio se realizó en colaboración con el profesor Kendall Houk, de la Universidad de California en Los Ángeles (EE.UU.), reconocido mundialmente como experto en química computacional. Los cálculos informáticos de Houk se realizaron con Shuming Chen, profesor de la institución universitaria de élite estadounidense Oberlin College (Ohio). Trabajando juntos, los investigadores consiguieron explicar el mecanismo de reacción subyacente.
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