Группа исследователей под руководством Университета Осаки впервые в мире достигла успеха в каталитическом асимметричном синтезе, разработав инновационный метод эффективного производства НОБИНА — ценной молекулы, используемой в фармацевтике.
Их статья «Энантиоселективное гетеросочетание 2-нафтиламина с производными 2-нафтола через кооперативную фотоактивацию и хиральный ванадиевый катализ (V)» [Enantioselective Heterocoupling of 2-Naphthylamines with 2-Naphthol Derivatives via Cooperative Photoactivation and Chiral Vanadium(V) Catalysis] опубликована в журнале ACS Catalysis.
Подход, сочетающий ванадиевый катализатор, светодиодный свет и кислород
Их подход сочетает ванадиевый катализатор, светодиодный свет и кислород, что резко сокращает количество отходов за счёт устранения образования побочных продуктов, характерного для традиционных методов, и создаёт высокоэффективный устойчивый синтетический путь.
Многие современные лекарства и функциональные материалы зависят от молекул, которые существуют в «правой» и «левой» формах, известных как хиральные молекулы. Традиционно для получения этих молекул требуется несколько этапов, и часто образуются нежелательные химические отходы.
В случае с НОБИНОМ предыдущие методы всегда приводили к образованию дополнительных нежелательных побочных продуктов, снижая эффективность и увеличивая нагрузку на окружающую среду.
Инновация команды заключается в совместном использовании ванадиевого катализатора и света
Инновация команды заключается в совместном использовании ванадиевого катализатора и света. Катализатор селективно преобразует 2-нафтол в радикальные соединения. Одновременно светодиодный свет в присутствии кислорода генерирует катионные радикалы из 2-нафтиламина через комплекс переноса заряда.
Эти два радикала затем эффективно соединяются, исключительно образуя производные НОБИНА. Это позволяет использовать идеальное соотношение исходных материалов 1:1 и использовать низкоэнергетический светодиодный свет, что значительно минимизирует воздействие на окружающую среду и делает синтез высокоустойчивым.
Этот чистый процесс даёт только воду в качестве побочного продукта, демонстрируя исключительную экологическую совместимость и сокращение отходов. Активация молекул с помощью света является энергосберегающей и безопасной, что ускоряет исследования асимметричного синтеза следующего поколения.
Профессор Шинобу Такизава, старший автор исследования, говорит: «Это достижение открывает новые возможности в химическом синтезе, с приложениями, ожидаемыми для более сложных молекул и кандидатов в лекарственные средства. Кооперативный катализ, сочетающий свет и металлические катализаторы, воплощает устойчивый химический процесс. Это исследование — важный шаг на пути к созданию экологически гармоничного общества будущего».
Предоставлено Университетом Осаки.