Gli scienziati scoprono un "rimescolamento" molecolare e risolvono un enigma vecchio di 80 anni
"Le nostre scoperte aprono la porta a nuove trasformazioni asimmetriche basate su percorsi meccanici che in precedenza i chimici consideravano inaccessibili"
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Ricercatori dell'Università di St Andrews hanno scoperto un "rimescolamento" molecolare a lungo inatteso, una scoperta che affronta una delle sfide più persistenti della chimica e potrebbe trasformare il modo in cui vengono prodotti i farmaci.
In un articolo pubblicato (6 gennaio) su Nature Chemistry, i ricercatori della Scuola di Chimica hanno trovato la chiave per svelare un enigma chimico vecchio di 80 anni, che potrebbe avere importanti ramificazioni per i processi di chimica fine come quelli coinvolti nella produzione di farmaci.
Le molecole chirali sono asimmetriche o non sovrapponibili alla loro immagine speculare. Ogni lato è diverso e si presenta in forme "destre" e "sinistre". Spesso solo una di queste forme "a mano" ha l'attività chimica o biologica desiderata, mentre l'altra può avere effetti collaterali indesiderati.
Grazie a una combinazione di esperimenti di laboratorio e calcoli di chimica quantistica, i ricercatori hanno ora scoperto un nuovo modo per controllare l'orientamento di un processo chimico notoriamente difficile, noto come "riarrangiamento [1,2]-Wittig", che avrà un impatto sul modo in cui gli scienziati progettano reazioni chimiche selettive, come quelle utilizzate nella produzione farmaceutica o di materiali avanzati.
Scoperto per la prima volta oltre 80 anni fa, questo processo riorganizza selettivamente gli atomi all'interno di una molecola, ma tradizionalmente era considerato troppo imprevedibile da controllare, rendendone quasi impossibile l'utilizzo.
Tuttavia, i ricercatori della St Andrews, in collaborazione con i colleghi dell'Università di Bath, hanno scoperto che un catalizzatore guida la molecola attraverso un iniziale riarrangiamento asimmetrico che ne stabilisce la "mano", seguito da un rimescolamento molecolare precedentemente non riconosciuto che mantiene la chiralità molecolare.
L'autore principale del lavoro, il professor Andrew Smith dell'Università di St Andrews, ha dichiarato: "Questa scoperta rappresenta un cambiamento fondamentale nel modo in cui comprendiamo e controlliamo la stereochimica nelle reazioni di riarrangiamento".
Il co-leader, il dottor Matthew Grayson dell'Università di Bath, ha aggiunto: "I nostri risultati aprono la porta a nuove trasformazioni asimmetriche basate su percorsi meccanici che in precedenza i chimici consideravano inaccessibili".
Questa scoperta aprirà la strada a metodi più rapidi, puliti e selettivi per produrre molecole complesse con una sola mano, con applicazioni che vanno dai nuovi farmaci ai materiali avanzati.
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