Les pharmaciens de TSRI développent la méthode neuve pour réaliser la réaction chimique dans l'industrie pharmaceutique

Les scientifiques au The Scripps Research Institute (TSRI) ont trouvé une voie neuve et meilleure de réaliser une réaction chimique qui est appliquée largement dans les industries pharmaceutiques ainsi que de saveur et de parfum.

Les méthodes traditionnelles « d'oxydation allylic » utilisent type les réactifs toxiques et/ou chers tels que le chrome, le ruthénium ou le sélénium. Cela empêche en grande partie la réaction d'être employé aux échelles industrielles, par exemple pour fabriquer des pharmaceutiques. En revanche, la méthode neuve des pharmaciens de TSRI est facilement évolutive : Elle emploie seulement les produits chimiques peu coûteux et sûrs, avec l'old-fashioned électrochimie-pilotant une réaction à un courant électrique.

« S'avère un des meilleurs réactifs que vous pouvez acheter se repose dans votre prise murale, » a dit l'investigateur principal Phil Baran, professeur de Darlene Shiley de chimie à TSRI.

En collaboration avec les pharmaciens pharmaceutiques à Bristol-Myers Squibb et aux sciences de la vie basées sur la Chine d'Asymchem, Baran et son équipe ont expliqué la valeur de la technique neuve à l'aide de elle pour effectuer plus de 40 composé-beaucoup recherchés meilleur marché, proprement et évolutif que les méthodes existantes laissent.

« L'étendue de la réaction est simplement phénoménale, il est facile superbe de faire, et l'amélioration générale de l'aptitude à soutenir des opérations prolongées environnementale est spectaculaire, » a dit Baran.

Le travail était publié le 20 avril 2016, dans la nature de tourillon.

Juste un peu d'oxygène

Les réactions Allylic d'oxydation fixent essentiellement un oxygène à un carbone dans un boîtier des atomes appelés un trait commun de groupe-un d'allylique sur les molécules organiques. L'ajout de cet un atome d'oxygène peut provoquer un changement important dans les propriétés de la molécule générale, et l'oxydation allylic est employée ainsi dans toute la chimie, pour améliorer parfois les propriétés d'un composé existant et pour activer parfois la synthèse d'un composé autrement accessible seulement des centrales.

Puisque l'immense majorité de réactions allylic précédemment publiées d'oxydation utilisent les réactifs qui sont toxiques ou chers, ou tous deux, ils ont été presque entièrement limités aux applications à petite échelle pour lesquelles la charge de rebuts toxiques est facilement maniable.

Il y a plusieurs années, Baran et son laboratoire se sont mis à trouver une voie meilleur marché et plus favorable à l'environnement d'exécuter des oxydations allylic, ainsi ils pourraient être utiles sur de plus grandes échelles. La recherche de la littérature initiale de l'équipe les a aboutis à une méthode basée sur électrochimie relativement obscure publiée par les chercheurs japonais en 1985. Que la méthode a eu si bas lointain une puissance à être utile seule, mais elle a indiqué la voie une meilleure méthode, parce que il n'a pas exigé l'autant de des réactifs problématiques utilisés dans d'autres oxydations allylic.

Courant d'une batterie simple

Après expérimentation considérable, Baran et ses collègues, y compris l'associé Evan J. Horn et étudiant de troisième cycle Brandon R. Rosen de recherches d'auteurs de Co-fil, ont développé une méthode basée sur électrochimie neuve dans laquelle tous les réactifs et d'autres petits groupes d'installation sont relativement simples, peu coûteux et favorables à l'environnement.

Les électrodes utilisées pour transmettre le courant par le récipient de réaction sont faites de carbone vitréen et coûtent juste quelques dollars chacun. La source de l'oxygène n'est pas l'O2 pur gaz-qui tend à produire un risque d'incendie/décomposition à l'industriel écaille-mais à l'a largement - oxydant liquide procurable, hydroperoxyde tert-butylique. La base et le solvant sont pyridine et acétone, bon marché et omniprésentes dans des laboratoires de chimie. Le médiateur électrochimique, qui aide à retirer des atomes d'hydrogène des molécules originelles pour effectuer la voie pour les oxygènes, est dérivé dans une opération d'un non-toxique, bon marché et largement - ignifuge procurable. Le courant électrique est réglé par un potentiostat, qui consécutivement peut être réglé par un ordinateur portable ; la source actuelle est une batterie simple.

« Vous pourriez utiliser une batterie de lanterne ou même une batterie de voiture si vous vouliez, » Baran a dit.

Baran et ses collègues ont au commencement expliqué la méthode neuve en utilisant des oxydations allylic pour modifier plusieurs composés d'intérêt selon Bristol-Myers Squibb (BMS), qui a une collaboration actuelle de recherches avec le laboratoire de Baran.

Lui et son équipe de TSRI ont alors expliqué la méthode sur plus que douzaine composés grand connus sous le nom de terpène-de l'intérêt grand aux pharmaciens dans l'industrie de pharma et ailleurs.

« Notamment nous avions l'habitude la méthode pour effectuer à un certain terpène les produits naturels, » a dit le cor. « Quelques uns de ces derniers ont associé à la chimie médicinale, mais nous avons également effectué quelques composés qui sont importants pour l'industrie-substance de saveur et de parfum ce gentil réel d'odeurs. »

Une réaction a fourni le nootkatone de dur-à-obtention, un composé naturel que les aides donnent des pamplemousses à leur saveur et semble également être un insecticide sûr.

Améliorations saisissantes

Dans presque toutes ces démonstrations, les avantages de la méthode neuve par rapport aux puissances antérieurement méthode-meilleures, plus sûr et meilleur marché réactif-frappaient.

« Pour une oxydation, la méthode antérieure a exigé un réactif de chrome dans des 15 à un rapports avec le composé à oxyder, pourtant nous pouvions accomplir la même transformation avec l'électricité et un bon marché, oxydant sûr et industriel et aucun chrome, » a dit Rosen.

Les pharmaciens aux sciences de la vie d'Asymchem, une organisation pour la recherche procédé procédé de contrat avec un intérêt pour l'électrochimie, exécutée une réaction de démonstration à un support, écaille de 100 grammes et prouvé sa simplicité et robustesse à l'aide d'une visserie-mémoire simple bucket pour leur récipient de réaction. « Faire cela avec du réactif traditionnel de chrome ou de ruthénium aurait produit de loin excessifs rebuts toxiques, » Baran a dit.

Baran et son groupe à TSRI continuent cette recherche en explorant parfum et des applications liées à la saveur possibles, et collaborent également avec BMS et Asymchem pour développer des méthodes basées sur électrochimie pour des réactions au delà d'oxydation allylic.

« Notre espoir, » a dit Baran, « est cela dans 10 ans, aux compagnies comme les pharmaciens médicinaux de BMS et les pharmaciens de processus emploieront par habitude électrochimie-et auront tout des potentiostats à leurs capots, à côté de leurs plaques de agitation. »