Hij en zijn team hebben nu een methode bedacht waarmee de gewenste varianten eenvoudig kunnen worden geproduceerd. "We kunnen acht verschillende varianten maken van één uitgangsmateriaal, in dit geval een alcohol", onthult Gansäuer. Polypropionaten zijn chemische verbindingen bestaande uit koolwaterstofketens met een afwisselende opeenvolging van methyl- en hydroxylgroepen. "De verschillende substituenten die aan de drie koolstofatomen op de ketens zijn bevestigd, geven ons in totaal acht verschillende vormen die we isomeren van onze polypropionaatbouwstenen noemen."

De onderzoekers van de Universiteit van Bonn gebruikten twee bekende methoden voor het maken van de eerste vier voorlopers van de acht isomeren en voegden een nieuwe toe, bekend als hydrosilylatie. "De isomeren worden door ons geproduceerd door fluoride toe te voegen voor de rechtse vorm of titanium voor de levo-vorm", zegt Gansäuer.

Het proces is vergelijkbaar met hoe takken zich aan een boom vormen. Het begint allemaal bij de stam, in dit geval de alcohol, waaruit zich eerst twee takken afsplitsen. Hierdoor ontstaat een epoxide – een drieledige ringstructuur met daarin een zuurstofatoom – in spiegelbeeldvarianten. Uit deze eerste twee worden nog twee takken gevormd door aan elke tak een olefine, een dubbele koolstof-koolstofbinding, toe te voegen. In de laatste stap, bekend als de hydrosilylatie van epoxides, splitsten zich in totaal acht takken af ​​van deze vier.

De techniek heeft verschillende voordelen. "Onze methode werkt bij kamertemperatuur", zegt Gansäuer. "Sommige van de klassieke reacties moeten bij zeer lage temperaturen worden uitgevoerd. Bovendien hoeven we geen edele metalen meer als katalysator te gebruiken, wat betekent dat onze methode duurzamer is."

“Ons werk zal gebruikt kunnen worden als basis voor het synthetiseren van medicijnen. Als je medicijnen maakt, weet je nooit van tevoren welke vorm van een stof je nodig hebt. Bij het screenen van stoffen worden vaak duizenden isomeren getest om de juiste stof te identificeren. Als je acht verschillende vormen kunt maken, zoals je hier ziet, kun je ook zoveel andere interessante stoffen maken als je wilt, waardoor de kans groter wordt dat je een effectieve structuur zult vinden", zegt Gansäuer.

Meer informatie: Katharina Pieper et al, Een flexibele synthese van polypropionaten via diastereodivergente reductieve ringopening van trigesubstitueerde secundaire glycidolen, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202317525

Aangeboden door Universiteit van Bonn