Stereokemi är en vetenskap om reflektion. Två kemiska molekyler med samma sammansättning och struktur, men med den ena som spegelbilden av den andra, kan ge väldigt varierande effekter. Att kontrollera vilken molekyl som kommer ut från en given reaktion är avgörande, men ibland dåligt förstådd, bearbeta.

Men kemisten Matt Sigman från University of Utah har utvecklat ett sätt att få ett bättre grepp om detta knepiga kemiområde. Han har använt verktyg tidigare inom läkemedelsindustrin för att förutsäga, använder datormodeller, hur vissa molekyler kommer att bete sig i vissa reaktioner. Han har redan tillämpat den här metoden på batterikemi och nu använder han och kollegor vid City University of New York den för att ta bort en del av mysteriet ur stereokemin. Deras arbete kommer att publiceras i Vetenskap den 20 september, 2018.

Deras fokus ligger på Suzukis korskopplingsreaktion, en nobelprisvinnande reaktion som skapar en kol-kolbindning i en molekyl. Det används ofta för att syntetisera biaryler, vanliga motiv i läkemedelsmolekyler. Att utvidga denna kraftfulla omvandling till syntesen av alkylarener kräver användning av alkylborutgångsmaterial.

Det är här stereokemin kommer in:dessa utgångsmaterial kan producera två olika produkter med två olika strukturer, och det är inte välkänt vilka förhållanden som leder till den ena eller den andra strukturen.

Och det är här Sigman och hans kollegor kommer in:Deras simuleringar av fosfinmolekyler (ligander, när de väl är anslutna till en katalysator) genererade prediktiva statistiska modeller av hur fosfinet skulle påverka reaktionen.

"Vi använde våra datadrivna verktyg för att få betydande insikter i hur processen fungerar som gör att vi kan designa rätt tillsatser för att få önskat resultat, ", sa Sigman. Resultaten tillåter kemister att kontrollera vilken stereokemisk produkt som kommer ut ur reaktionen, helt enkelt genom att välja rätt ligand. Det är mer än bara en laboratoriebekvämlighet, fastän. Studien avslöjar också mycket mer om hur denna viktiga kemiska process fungerar.