Alleen omdat je een staande scheikunde-uitdaging hebt opgelost, wil nog niet zeggen dat je het niet beter kunt maken. Wetenschappers van Rice University hadden dat in gedachten toen ze hun techniek wilden verbeteren om een ​​gemeenschappelijke bouwsteen voor medicijnen te maken.

Rijstchemicus Julian West en afgestudeerde student Yen-Chu Lu ontdekten dat een aardrijk zout van mangaan het proces van het synthetiseren van fluoroketonen verder vereenvoudigt, precursormoleculen voor het ontwerpen en vervaardigen van geneesmiddelen.

De complexe methode vereiste katalysatoren van duur zilver totdat het West-lab ontdekte hoe het te vervangen door een op cerium gebaseerde verbinding. Dat leidde er op zijn beurt toe dat de onderzoekers mangaan in de gaten hielden als een katalysator op het volgende niveau.

Het laboratorium rapporteerde zijn resultaten in het tijdschrift American Chemical Society ACS Katalyse .

Negatief geladen fluoratomen hechten aan ketonen, biologische verbindingen met verschillende structuren, helpt de functionele groepen naar gewenste reacties te leiden bij gebruik in antikanker en andere verbindingen, zei West. Hij merkte in de vorige studie op dat het vervangen van waterstofatomen door fluor "als bepantsering op die positie" is en ervoor zorgt dat medicijnen langer in het lichaam blijven.

Mangaan heeft verschillende voordelen ten opzichte van cerium, West zei, en niet alleen vanwege de gemakkelijke beschikbaarheid en lage kosten.

"De hoeveelheid product die we met cerium kregen was goed, maar om het te laten werken, we moesten zoveel cerium gebruiken als uitgangsmateriaal, " zei West, een assistent-professor scheikunde. "Met mangaan, we hadden minder dan een tiende katalysator nodig - en nog belangrijker, het werkt gewoon beter. We gebruiken liever een kleine hoeveelheid katalysator om materiaalkosten te besparen en de zuivering te vereenvoudigen."

En hoewel cerium in staat was om reacties met relatieve efficiëntie te bevorderen, het was in wezen eenmalig.

Cerium kan worden gerecycled voor hergebruik als katalysator, maar het vereist een moeilijke heroxidatie. Met mangaanzouten bleek dat veel makkelijker. "Yen-Chu vond het reagens dat we gebruiken, Selecteerfluor, reoxideert het mangaan voldoende om keer op keer te reageren, " hij zei.

Mangaan is ook zo goedkoop dat recycling van het materiaal mogelijk niet kosteneffectief is voor fabrikanten, zei West.

Het enige nadeel, hij zei, is dat reacties met mangaan enkele uren kunnen duren om een ​​batch moleculen te produceren, in tegenstelling tot het half uur dat cerium nodig heeft. Maar zelfs die beperking zou geen belemmering moeten zijn vanwege de relatieve kosten, hij zei.

"In ons zicht, dat is een eerlijke afweging, omdat u de hoeveelheid reagentia die u moet toevoegen vermindert en meer van de gewenste verbinding krijgt, ' zei West.

Hij zei dat rechtstreekse vergelijkingen met zilverkatalysatoren bewezen dat mangaan meer productmoleculen afleverde met de helft van de hoeveelheid katalysator. "Dus ik denk dat we met deze reactie naar de allernieuwste katalyse gaan."