science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemici gebruiken lichtenergie om kleine moleculaire ringen te produceren

Monokristallijne röntgenstructuren van twee producten die voortkomen uit de cycloadditiereactie. In het bijzonder is aan de linkerkant een uniek vijf-vier-drieledig gecondenseerd ringsysteem zichtbaar. Rechts is een vier-zes-ledig raamwerk te herkennen. Koolstofatomen zijn in grijs weergegeven, waterstofatomen in wit, stikstofatomen in blauw, zuurstofatomen in rood en chlooratomen in groen. Credit:Universiteit van Münster - Peter Bellotti

In de zoektocht naar nieuwe werkzame stoffen in de geneeskunde worden moleculen waarvan de atomen in ringen zijn verbonden steeds belangrijker. Dergelijke ringsystemen hebben bijzonder geschikte eigenschappen voor het produceren van dergelijke actieve middelen en ze stimuleren de ontwikkeling van innovatieve behandelingen voor kwaadaardige tumoren, evenals voor neurodegeneratieve en infectieuze ziekten. Een team van chemici onder leiding van prof. Frank Glorius van de Universiteit van Münster is er nu in geslaagd nieuwe en medisch belangrijke kleine moleculaire ringen te synthetiseren, die moeilijk te produceren zijn omdat ze bijzonder gevoelig zijn. Het werk van het team is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Catalysis .

Onder chemici wordt vooral de synthese van kleine ringsystemen uit zogenaamde aromatische verbindingen als moeilijk beschouwd. Bovendien is voor het proces bijzonder veel energie nodig. Een andere hindernis is dat de energie selectief moet worden afgegeven aan de bronmaterialen, maar niet aan de warmtegevoelige producten. Het team van Frank Glorius heeft nu een strategie ontwikkeld waarbij zichtbaar licht, als goedkope energiebron, een fotokatalysator activeert die de reactie aanstuurt. De fotokatalysator absorbeert het licht en draagt ​​zijn energie over aan de bronmaterialen. Op deze manier kan een synthese plaatsvinden die zeer efficiënt en mild is en die geen of nauwelijks ongewenste nevenreacties heeft.

"We zien onze studie als een doorbraak in de synthesechemie", zegt hoofdauteur Dr. Jiajia Ma. "Het laat zien dat lichtenergie gericht kan worden gebruikt om kleine ringsystemen te maken. Het feit dat we door verschillende reactiepartners te gebruiken verschillende ringsystemen kunnen produceren, biedt tal van mogelijkheden voor de productie van actieve stoffen." Voor hun grondstoffen gebruikten de chemici alleen gemakkelijk verkrijgbare, goedkope grondstoffen. + Verder verkennen

Chemici ontdekken nieuwe reactiviteit van gespannen moleculen