I chimici di TSRI mettono a punto il nuovo metodo per raggiungere la reazione chimica nell'industria farmaceutica

Gli scienziati al The Scripps Research Institute (TSRI) hanno trovato un nuovo e migliore modo raggiungere una reazione chimica che è utilizzata ampiamente nelle industrie farmaceutiche come pure di sapore e di fragranza.

I metodi tradizionali “di ossidazione allylic„ impiegano tipicamente i reagenti tossici e/o costosi quali cromo, rutenio o selenio. Quello in gran parte impedisce la reazione essere usando ai disgaggi industriali, per esempio per fabbricare i prodotti farmaceutici. Al contrario, il nuovo metodo dei chimici di TSRI è facilmente evolutivo: Usa i soltanto prodotti chimici economici e sicuri, con antiquato elettrochimica-guidando una reazione con una corrente elettrica.

“Risulta uno di migliori reagenti che possiate comprare stiate sedendosi in vostra presa a muro,„ ha detto il ricercatore principale Phil Baran, il professore di Darlene Shiley di chimica a TSRI.

In collaborazione con i chimici farmaceutici a Bristol-Myers Squibb ed aa scienze biologiche basate a Cina di Asymchem, Baran ed il suo gruppo hanno dimostrato il valore di nuova tecnica usando per fare più di 40 composto-molti richiesti più economico, in modo pulito ed evolutivo che i metodi attuali concedono.

“La portata della reazione è solo fenomenale, è facile eccellente da fare ed il miglioramento globale nel sostentamento economico ambientale è drammatico,„ ha detto Baran.

L'opera è stata pubblicata il 20 aprile 2016, nella natura del giornale.

Appena un poco ossigeno

Le reazioni Allylic dell'ossidazione essenzialmente fissano un ossigeno ad un carbonio all'interno di un cluster degli atomi chiamati una caratteristica comune del gruppo-un dell'allilico sulle molecole organiche. L'aggiunta di quell'un atomo di ossigeno può determinare un cambio principale nei beni della molecola globale e l'ossidazione allylic è usata così in tutto chimica, a volte per migliorare i beni di un composto attuale ed a volte per permettere alla sintesi di un composto altrimenti ottenibile soltanto dagli impianti.

Poiché la vasta maggioranza delle reazioni allylic precedentemente pubblicate dell'ossidazione impiega i reagenti che sono tossici o costosi, o entrambi, quasi interamente si sono limitati alle applicazioni su scala ridotta per cui il caricamento del rifiuto tossico è facilmente trattabile.

Parecchi anni fa, Baran ed il suo laboratorio hanno precisato per trovare un modo più economico e più rispettoso dell'ambiente eseguire le ossidazioni allylic, in modo da potrebbero essere utili sui più grandi disgaggi. La ricerca di letteratura iniziale del gruppo piombo loro ad un ad un metodo basato a elettrochimica relativamente oscuro pubblicato dai ricercatori giapponesi nel 1985. Che il metodo lo ha avuto un rendimento lontano troppo basso da essere utile da sè, ma ha indicato il modo un migliore metodo, dato che non ha richiesto l'altrettanto dei reagenti problematici utilizzati in altre ossidazioni allylic.

Corrente da una batteria semplice

Dopo l'estesa sperimentazione, Baran ed i suoi colleghi, compreso il socio di ricerca degli autori del co-cavo Evan J. Horn ed il dottorando Brandon R. Rosen, hanno messo a punto nuovo ad un metodo basato a elettrochimica in cui tutti i reagenti ed altri dettagli di impostazione sono relativamente semplici, economici e rispettosi dell'ambiente.

Gli elettrodi utilizzati per trasmettere la corrente tramite l'imbarcazione della reazione sono fatti di carbonio vitroso e di costo appena alcuni dollari ciascuno. La sorgente dell'ossigeno non è O2 puro gas-che contribuisca a creare un rischio esplosione/dell'incendio all'industriale disgaggio-ma alla a ampiamente - ossidante liquido disponibile, perossido d'idrogeno tert-butilico. La base ed il solvente sono piridina ed acetone, sia economici che onnipresenti nei laboratori di chimica. Il mediatore elettrochimico, che assiste nell'eliminazione degli atomi di idrogeno dalle molecole originali per farsi strada per gli ossigeno, è derivato ad un punto da un non tossico, a buon mercato ed ampiamente - ignifugo disponibile. La corrente elettrica è regolamentata da un potentiostat, che a loro volta può essere gestito da un computer portatile; la sorgente corrente è una batteria semplice.

“Potreste utilizzare una batteria della lanterna o persino un accumulatore per di automobile se voleste,„ Baran ha detto.

Baran ed i suoi colleghi inizialmente hanno dimostrato il nuovo metodo impiegando le ossidazioni allylic per modificare parecchi composti di interesse a Bristol-Myers Squibb (BMS), che ha una collaborazione in corso della ricerca con il laboratorio di Baran.

Lui ed il suo gruppo di TSRI poi hanno dimostrato il metodo su più di dozzina composti conosciuti largamente come interesse di terpene-de great ai chimici nell'industria di pharma ed altrove.

“Tra l'altro abbiamo usato il metodo per rendere ad un certo terpene i prodotti naturali,„ ha detto il clacson. “Alcuni di questi si sono riferiti a chimica medicinale, ma egualmente abbiamo fatto alcuni composti che sono importanti per la industria-roba di fragranza e di sapore quel piacevole reale degli odori.„

L'una reazione ha reso il nootkatone di duro ottenere, un composto naturale che aiuta i pompelmi di elasticità il loro sapore ed egualmente sembra essere un insetticida sicuro.

Miglioramenti notevoli

In quasi tutte queste dimostrazioni, i vantaggi del nuovo metodo sopra i metodo-migliori rendimenti priori, più sicuro e più economico reagente-direzione.

“Per l'un'ossidazione, il metodo priore ha richiesto un reagente del cromo in un 15 - un rapporto con il composto da ossidare, eppure potevamo compire la stessa trasformazione con l'elettricità e un economico, ossidante sicuro e industriale e nessun cromo,„ ha detto Rosen.

I chimici a scienze biologiche di Asymchem, un organismo di ricerca orientato verso i processi del contratto con un interesse in elettrochimica, eseguito l'una reazione di dimostrazione ad un media, ad un disgaggio da 100 grammi e provato la sue semplicità e robustezza usando una ferramenta semplice bucket per la loro imbarcazione della reazione. “Fare quello con un reagente tradizionale del rutenio o del cromo avrebbe generato lontano troppo rifiuto tossico,„ Baran ha detto.

Baran ed il suo gruppo a TSRI stanno continuando questa ricerca esplorando fragranza e le applicazioni in relazione con il sapore possibili ed egualmente stanno collaborando con BMS e Asymchem per mettere a punto ai i metodi basati a elettrochimica per le reazioni oltre l'ossidazione allylic.

“La nostra speranza,„ ha detto Baran, “è quello tra 10 anni, alle società come i chimici medicinali di BMS ed i chimici trattati impiegheranno ordinariamente elettrochimica-e tutti avranno potentiostats alle loro cappe, accanto alle loro lastre grosse di mescolatura.„