Американские ученые из Университета штата Огайо разработали катализатор, который облегчает проведение реакций с участием карбенов. С помощью этих реакций можно получать лекарственные молекулы, а также вещества для сельского хозяйства. Исследование опубликовано в журнале Science.
Карбены можно считать одними из самых универсальных строительных блоков в органическом синтезе. Однако эти вещества нестабильны и обладают высокой реакционной способностью, что затрудняет процесс работы с ними. Поэтому в лабораторных условиях химики избегают использовать карбены из-за того, что те могут быть взрывоопасны. Но эти соединения остаются чрезвычайно полезными, поэтому ученые ищут способы сделать их безопаснее.
«Карбены содержат невероятное количество энергии. Их ценность в том, что они могут делать химию, которую вы просто не можете сделать никаким другим способом», — рассказал Дэвид Нагиб из Университета штата Огайо.
Теперь американские ученые разработали катализатор на основе железа, меди и кобальта — одних из самых распространенных на Земле металлов, благодаря чему они очень дешевые. Это позволило химикам упростить реакции с участием карбенов, сделав их более быстрыми и безопасными. По оценкам исследователей, процессы, которые сейчас занимают 10–12 этапов и содержат взрывоопасные интермедиаты, с таким катализатором могут быть проведены в 4–5 этапов. Это поможет сэкономить до 75% времени.
Новый подход особенно важен для фармацевтической индустрии. Одно из веществ, которые трудно получить без использования карбенов, — циклопропан. Это соединение является структурной частью некоторых лекарств, например Paxlovid — средства для лечения коронавирусной инфекции. С использованием карбенов и нового катализатора такие вещества можно будет получать быстрее и в более широком масштабе.
Новый метод может быть применен и для получения других веществ, которые важны, например, для сельского хозяйства. Однако сами исследователи отметили, что для них наиболее важная сфера применения — поиск новых таргетных лекарств.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
