Tecnologia Científica

Equipe descobre formas de catalisador movido a luz de olefinas para fabricação de medicamentos e agroqua­micos
Como as bactanãrias, os pesquisadores usam vitamina B12, eliminando produtos químicos agressivos normalmente necessa¡rios para fazer moléculas precursoras essenciais para a fabricaça£o de drogas e agroqua­micos.
Por Rice University - 09/12/2020


Organismos que prosperam perto de aberturas oceânicas: quentes inspiraram uma técnica dos cientistas da Rice University que usam a luz para acionar uma vitamina B12 encontrada no thermus thermophilus para catalisar produtos químicos valiosos conhecidos como olefinas ou alcanos. Crédito: Wikipedia

Inspirados por bactanãrias sensa­veis a  luz que se desenvolvem perto de fontes oceânicas: quentes, os químicos sintanãticos da Rice University descobriram um manãtodo suave para fazer hidrocarbonetos valiosos, conhecidos como olefinas ou alcenos.

Como as bactanãrias, os pesquisadores usam vitamina B12, eliminando produtos químicos agressivos normalmente necessa¡rios para fazer moléculas precursoras essenciais para a fabricação de drogas e agroqua­micos.

O trabalho de acesso aberto de Julian West, um professor assistente de química, e seus colegas aparece no jornal da Royal Society of Chemistry Chemical Science .

"Indiscutivelmente, essas olefinas, ou alcenos, são os grupos funcionais mais aºteis em uma molanãcula", disse West, um professor assistente de química recentemente nomeado uma das estrelas em ascensão de 30 com menos de 30 anos da revista Forbes. "Um grupo funcional écomo um ponto de apoio na escalada: ele permite que vocêchegue onde vocêquer ir, o que vocêquer fazer.

"Na³s temos manãtodos para fazer olefinas hámuito tempo, mas muitos desses manãtodos cla¡ssicos - final do século 19 ou ini­cio do século 20 - usam bases incrivelmente fortes, coisas que queimariam vocêe definitivamente queimariam sua molanãcula se ela tivesse algosensívelnele ", disse ele. "O outro problema éque essas condições adversas podem ser capazes de fazer esta olefina, mas vocêpode fazaª-lo no lugar errado."

Um processo suave que permite aos químicos selecionar a forma funcional da olefina tem sido um objetivo por décadas. O processo Rice foi inspirado em laboratórios que descobriram catalisadores de metal para melhorar o processo e outros que estudaram thermus thermophilus, bactanãrias sensa­veis a  luz que prosperam perto de fontes tanãrmicas subaqua¡ticas.

"Eles tem muitas enzimas incomuns", disse West. "Um deles échamado carH, um fotorreceptor como uma retina bacteriana que se desenvolveu em um caminho evolutivo paralelo ao que levou aos nossos olhos."

CarH incorpora vitamina B12 e cobalto que reage com a luz e induz a formação de um alceno, que por sua vez alerta o organismo para a presença da luz. "Em vez de precisar de calor e bases fortes, ele são precisa de energia luminosa", disse ele.

West disse que o alceno "éapenas um subproduto da bactanãria. Isso realmente não se importa. Mas pensamos que podera­amos seguir essa sugestãoda natureza".

A equipe do Rice usou B12 e o cobalto que ele contanãm com bicarbonato de sãodio (também conhecido como bicarbonato de sãodio) como uma base suave para fazer as olefinas sob luz azul a  temperatura ambiente.

Um aspecto surpreendente da pesquisa foi o aparecimento de eliminação remota, pela qual eles foram capazes de posicionar a¡tomos de hidrogaªnio para facilitar reações futuras. Isso pode levar a processos de duas etapas para produtos específicos.

"Basicamente, descobrimos que podera­amos fazer olefinas e não apenas isola¡-las", disse West. "No mesmo frasco, ao mesmo tempo, podemos ter uma segunda reação e transforma¡-los em outra coisa. Este poderia ser um manãtodo plug-and-play onde podemos comea§ar a submergir em moléculas diferentes."

Ele disse que a equipe estãotrabalhando em variações que podem ser ampliadas para a produção industrial de polipropileno e outros pla¡sticos a  base de olefinas . "B12 éum pouco complicado para a sa­ntese em escala de commodities", disse West. "Mas éa³timo para produtos químicos finos e podemos compra¡-lo de qualquer número de fornecedores."

 

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