En kemist vid RUDN University reviderade mekanismen för Henry-reaktionen katalyserad av koppar(II)-komplex. Således, använda nya koppar(II)komplex erhållna i samma laboratorium, han visade att vatten spelar en avgörande roll i den asymmetriska Henry-reaktionen, som direkt deltar i reaktionens katalytiska cykel. Tidigare, denna faktor togs aldrig med i beräkningen, och forskare trodde att koppar(II)komplexet fungerar som en klassisk Lewis-syra.

Faktiskt, kopparkomplexet i samordning med vattenmolekylen aktiverar det, förvandla det till Brönstedsyra, och sålunda, vattnet aktiverar den ursprungliga aldehyden. Data som erhållits från experimentet gör det möjligt för forskare att förstå mekanismen för Henry-reaktionen och kommer att hjälpa till att skapa de viktigaste klasserna av substanser för läkemedelsindustrin:α-nitroketoner, ketoner, nitroalkener och β-aminoalkoholer. Resultaten publiceras i den internationella amerikanska tidskriften Oorganisk kemi .

Henrys asymmetriska reaktion, möjliggör syntes av värdefulla organiska molekyler, utfördes första gången av den japanske kemisten Masakatsu Shibasaki 1992. Han kunde utföra en reaktion med hög enantioselektivitet med hjälp av katalysatorer baserade på kopparkomplex. Dock, innan detta arbete, det fanns fortfarande frågor om mekanismen för denna reaktion. Kemisten Vladimir Larionov, anställd vid institutionen för oorganisk kemi vid RUDN University, i experiment med nya koppar(II)komplex, visade att vattenmolekylen spelar en avgörande roll i Henrys reaktion och är direkt involverad i den katalytiska cykeln. Tidigare, forskare ägnade inte mycket uppmärksamhet åt detta, men angav bara det faktum att reaktionshastigheten ökar med flera beställningar med deltagande av vatten.

Dessa komplex kan användas för att producera prekursorer till läkemedel som (S)-propranolol (β-blockerare), (R)-noradrenalin och (R)-salbutamol (β-receptoragonister), amprenavir-Vertex 478 (HIV-proteashämmare) och L-akosamin (klass av antracyklinantibiotika).

Det var känt från tidigare studier att den asymmetriska Henry-reaktionen är bättre utförd i vattenhaltiga och alkoholhaltiga lösningsmedel. Därför, författarna till studien testade reaktionen i lösningsmedel (metanol, aldehyd-nitrometan-vatten) med två katalytiska system - kobolt (III) och koppar (II) komplex. När det gäller koboltkomplexet, metalljonen deltog inte i reaktionen, och kopparjonen kunde koordinera vattenmolekylen (eller molekylerna). Reaktionen var snabbare med kopparkomplexet, och kemister erhöll flera nödvändiga typer av kemikalier (ligander och nitrat alkohol). Koboltkatalysator fungerade sämre, speciellt vid framställning av nitrerat alkohol. Således, författarna bestämde sig för att fokusera på kopparkatalysatorn.

Dock, användningen av en kopparkatalysator i metanol orsakade också problem. Bildandet av nitrerad alkohol av endast den racemiska formen observerades under kondensationen. I detta fall, reaktionshastigheten avtog inte, och blockering av kopparjonens katalytiska centrum inträffade inte. Beräkningar har visat att vatten bildar en stark bindning mellan kopparcentrum och karbonylgruppen. Reaktionen fullbordades inom en timme, och utbytet av nitrerad alkohol nådde 61 %. På samma gång, nitrerad alkohol ersattes av vatten och blockerade inte kopparkomplexets katalytiska centrum. Således, i motsats till tidigare idéer, det visades att vatten förbättrar de katalytiska egenskaperna hos kopparkomplex.

Kemister drog slutsatsen att effektiviteten av tidigare studerade kirala katalysatorer baserade på koppar (II) underskattades eftersom vatten- (eller alkohol) innehållet i reaktionen inte togs i beaktande och inte utvärderades. Denna forskning kommer att öppna vägen för att studera Henrys reaktionsmekanism och att skapa de nya katalytiska systemen baserade på kopparkomplex.