Kemister har länge försökt utveckla nya reaktioner för direkt omvandling av enkla kolvätebyggstenar till värdefulla material som läkemedel på ett sätt som på ett tillförlitligt sätt skapar samma kemiska bindningar och orienteringar. UT Southwestern forskare har hittat på ett nytt sätt att göra det.

Förmågan att konsekvent skapa önskvärda molekyler och undvika oönskade sådana skulle kunna påskynda läkemedelsproduktionen avsevärt. Många molekyler kommer i två spegelbildskonfigurationer, ofta märkt vänsterhänt och högerhänt. Vanligtvis, endast en av de två är biologiskt önskvärd, men frågan är mer komplicerad än så, sa Dr. Uttam Tambar, Docent i biokemi och senior författare till en studie som beskriver reaktionen publicerad online i Natur .

"Omättade kolväten innehåller bara två typer av bindningar, kol-väte och kol-kol. Det är mycket utmanande att selektivt omvandla utgångsmaterialet kolväte, kallas råvaran, till en produkt där du selektivt har omvandlat en kol-vätebindning till en ny bindning i varje molekyl. Det kan vi göra, " sa Dr Tambar.

"Vi har inte bara att göra med vänster- eller högerhänt konfiguration, vi har också att göra med vilken position av molekylen som är kemiskt modifierad, " han lade till.

Selektivitetsproblemet utmanar kemister, som ofta stöter på det när de försöker direkt omvandla omättade kolväten som innehåller en eller flera kol-kol dubbelbindningar, vilket resulterar i svåra att separera blandningar av föreningar som kräver efterföljande kemiska steg för att dela upp blandningarna i de önskade molekylerna.

"Vi har utvecklat en metod för direkt omvandling av en mängd olika material som innehåller dubbelbindningar till användbara produkter. En specialdesignad kiral katalysator används för att oxidera kolväten till multifunktionella föreningar som erhålls i hög renhet och som lätt omvandlas till ett sortiment av molekyler som kommer att effektivisera syntesen av framtida farmaceutiska läkemedel, " sa Dr Leila Bayeh, en före detta doktorand och huvudförfattare till studien. Dr. Bayeh är nu postdoktor vid Massachusetts Institute of Technology.

Frasen "kiral katalysator" betyder att katalysatorn som orkestrerar hela reaktionen har rätt orientering - en vänster- eller högerhänt konfiguration som situationen kräver - för att skapa den önskade kemiska omvandlingen, han förklarade.

Orienteringen och korrekt placering av alla kemiska bindningar är avgörande eftersom fel molekyl som genereras från en reaktion kan vara ineffektiv eller potentiellt farlig.

Därav betoningen på konsekvens.