Tecnologia Científica

Uma reação que remove átomos de enxofre, nitrogênio ou oxigênio de anéis de seis membros usando apenas luz azul
Os pesquisadores descobriram uma maneira de quebrar as ligações C – S, C – O e C – N em anéis heterocíclicos saturados para remover um átomo, usando apenas uma luz azul - posteriormente, o anel se religou, com um a menos átomo.
Por Bob Yirka - 29/08/2021


Abordagens para diversificação de piperidina. (A) Funcionalização periférica e remodelação esquelética. (B) Exemplos selecionados de contrações do anel em estruturas de piperidina. (C) Relato seminal de contração incomum do anel THIQ de Seebach e colegas de trabalho (20). (D) Contração de carboidratos relatada por Suárez e colaboradores (21). (E) Abordagem Norrish tipo II para modificação da estrutura esquelética de piperidina (este trabalho). Crédito: Science (2021). DOI: 10.1126 / science.abi7183

Uma equipe de químicos da Universidade da Califórnia, Berkeley, trabalhando com um grupo da Merck & Co. Inc. desenvolveu uma reação que pode ser usada para remover um único átomo de enxofre, nitrogênio ou oxigênio de um anel de seis membros usando apenas um luz azul. Em seu artigo publicado na revista Science, o grupo descreve sua reação e possíveis usos para isso em várias aplicações.

Nos últimos anos, os químicos encontraram maneiras de manipular os anéis de carbono que são usados ​​para criar uma série de produtos farmacêuticos e agroquímicos, mas a maioria é complexa e difícil de conduzir. Normalmente, também envolvem o uso de muita energia. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de quebrar as ligações C – S, C – O e C – N em anéis heterocíclicos saturados para remover um átomo, usando apenas uma luz azul - posteriormente, o anel se religou, com um a menos átomo.

Para realizar uma reação, os pesquisadores primeiro expõem um grupo de cetonas aromáticas (que está ligado a um heterociclo) a uma luz LED azul . Isso desencadeia uma reação de Norrish, em que uma ligação carbono-heteroátomo é clivada, resultando na abertura do anel e na ejeção de um átomo. Isso funciona porque resulta na criação de um radical central. A segunda parte da reação envolve o fechamento do ringue, o que, segundo a equipe, envolve um procedimento semelhante a uma reação de Mannich. Eles observam que, para a reação funcionar, o comprimento de onda da luz deve corresponder exatamente ao carbonil do material inicial. Eles também observam que nenhum átomo foi removido da molécula, nem adicionado - a estrutura foi simplesmente reorganizada de uma forma que deixou um anel de cinco membros.

Os pesquisadores observam que, apesar de sua simplicidade, a reação é uma virada de jogo para a manipulação dos blocos de construção da química medicinal. Eles observam também que a reação provavelmente poderia ser usada em combinação com outras reações - oferecendo um tipo de reação de punção 1-2 para fazer mais de uma modificação por vez. Eles demonstraram a eficácia de sua reação usando-o para editar vários medicamentos conhecidos, como a mefloquina e o rimiterol. Eles também observaram que seu novo objetivo é encontrar uma maneira de adicionar uma cetona aromática a um heterociclo saturado.

 

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