Kemiker skaber nye katalysatorer til klikreaktioner

En kemiker fra RUDN University har skabt en række katalysatorer til klikkemi. Disse reaktioner er meget udbredt i syntesen af ​​biologisk aktive stoffer, såvel som i biologisk og medicinsk forskning. Nye katalysatorer producerer et udbytte på 99 procent. De er baseret på cyclodextrin og kobberioner. Papiret blev offentliggjort i tidsskriftet Molecules.

Klikkemiske metoder bruges til at syntetisere biblioteker med stoffer med høj kemisk mangfoldighed, hvilket er vigtigt, når man udvikler nye lægemidler. Disse reaktioner er nødvendige for introduktion af etiketter (f.eks. fluorescerende) til biologiske makromolekyler, proteiner, og DNA -molekyler. Dette bruges i biologisk og medicinsk forskning.

Den mest almindeligt anvendte klikkemiske reaktion er tilsætning af et stof, der indeholder en carbon-carbon-tripelbinding (alkin) til en forbindelse, der indeholder et fragment med tre nitrogenatomer i træk (azid). Den klassiske version af reaktionen involverer anvendelse af kobber i oxidationstilstand (I) som en katalysator. For det, ioner af kobber (II) og et overskud af et reduktionsmiddel indføres i reaktionen, eller kobber (I) bruges, og reaktionen udføres med beskyttelse mod ilt, hvilket pålægger visse begrænsninger for anvendelsen af ​​denne reaktion.

En kemiker fra RUDN University, Rafael Luque, og hans kolleger har udviklet en række katalysatorer med kobberioner fastgjort til overfladen af ​​silicagelpartikler ved hjælp af cyklisk cyclodextrinoligosaccharid. Cyclodextrin består af syv glukosemolekyler lukket i en cyklus. Inde i cyklussen er der en beholder, der kan holde kobberionen og øge dens katalytiske aktivitet. Ultralydsbestråling blev brugt til at lette bindingen af ​​cyclodextrin til overfladen af ​​silicagel.

Effektiviteten af ​​de dannede katalysatorer blev evalueret på en modelreaktion af phenylacetylen med benzylazid. Det lykkedes forskerne at opnå et udbytte af reaktionsproduktet på mere end 99 procent. Udbyttet med kobber (II) acetat var 14 procent, og for kobber (II) sulfat, reaktionen forekom slet ikke. Metoden til fremstilling af katalysatoren er enkel, sikkert for miljøet, og billige; dets anvendelse kræver ikke tilføjelse af reduktionsmidler eller iltfrie betingelser. Katalysatorerne kan finde anvendelse i medicinalindustrien og i biomedicinsk forskning. Disse materialer kan også være af interesse i A3 -koblinger samt andre reaktioner, herunder hydrogeneringer, der i øjeblikket er under undersøgelse i forskningsgrupperne.