Los científicos racionalizan una reacción química muy utilizada, creando nuevas oportunidades de fabricación

Esta investigación debería tener un impacto de gran alcance: permite a los científicos forjar valiosos enlaces carbono-carbono utilizados en las industrias farmacéutica y agroquímica, y más allá.

11.05.2023 - Canadá

Un equipo de científicos de la Universidad de Ottawa ha desarrollado una técnica innovadora para fabricar estructuras químicas complejas a partir de sustratos de fácil acceso, lo que la convierte en uno de los métodos más sencillos y prácticos para convertir alcoholes en sus equivalentes arilados.

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Este innovador método para llevar a cabo la reacción, a saber, la arilación desoxigenante Suzuki-Miyaura de alcoholes alifáticos, utiliza dos catalizadores metálicos distintos. Su reacción funciona en condiciones de reacción suaves con productos residuales mínimos y se espera que tenga un impacto significativo en la creación de nuevas moléculas. Como resultado, contribuirá a avances en las industrias farmacéutica, agroquímica y afines.

Esta investigación se llevó a cabo en el laboratorio Newman de la Universidad de Ottawa bajo la supervisión del profesor Stephen G. Newman, catedrático asociado de Química y Ciencias Biomoleculares de la Facultad de Ciencias y titular de una cátedra de investigación canadiense de nivel 2 sobre catálisis sostenible. El autor principal de la investigación fue Adam Cook, doctorando de quinto año, y el segundo autor Piers St.

"La reacción química que hemos desarrollado, haciendo un amplio uso de los laboratorios de alto rendimiento del Centro de Investigación e Innovación en Catálisis de uOttawa, elimina las limitaciones anteriores de las arilaciones Suzuki-Miyaura al ofrecer un método sorprendentemente sencillo para lograr la derivatización directa de una amplia gama de alcoholes de fácil acceso. Al utilizar estas moléculas como materiales de partida en lugar de organohalogenados más establecidos, este método genera agua como producto de desecho en lugar de sales de metal-halogenado. Esta reacción no sólo proporciona un método eficaz para generar estructuras complejas de interés médico a partir de materiales accesibles, sino que también contribuye a avances fundamentales en la transformación directa de materias primas químicas en materiales importantes mediante catálisis", explica Cook.

Los métodos actuales de arilación Suzuki-Miyaura, una de las reacciones químicas más utilizadas en el mundo, requieren múltiples pasos sintéticos para obtener los materiales de partida necesarios. Al desarrollar un método que permite utilizar directamente alcoholes abundantes en la naturaleza en estas transformaciones, "eliminamos la necesidad de estos pasos sintéticos, que consumen tiempo y dinero, agilizando así el proceso de conversión de sustancias abundantes en la naturaleza en productos de valor añadido. Además, hemos sido capaces de perseguir una hipótesis mecanicista única en el camino hacia este objetivo mediante reacciones de acoplamiento cruzado a través de una vía detipo SN1", afirma Cook.

Se trata de un tema poco explorado hasta ahora en química sintética y el equipo de investigadores espera que su trabajo sirva de valiosa inspiración a todos los científicos. "No importa lo 'descabellada' que pueda ser tu hipótesis, la experimentación de alto rendimiento puede ayudarte a llegar a conclusiones de forma rápida y exhaustiva", concluye Cook.

Aprovechando el poder de esta nueva técnica, los científicos pueden ahora crear una amplia gama de alcoholes arilados con mayor eficacia y precisión que nunca.

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