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Trasformazione della chimica relativa all’azoto

L’azoto, un componente delle proteine, è un elemento comune per prodotti industriali come materiali organici, concimi, esplosivi, farmaci e alimenti. Poiché il legame carbonio-azoto (C-N) è il più abbondante nell’arena biochimica, è presente un’enorme ricerca dinamica al fine di creare nuovi metodi efficienti per ottenere tale collegamento vitale.
Trasformazione della chimica relativa all’azoto
La prevalenza dell’elemento ha portato a un’esplosione di nuovi composti nel cuore della chimica organica e farmaceutica. Tra le recenti scoperte di sintesi, la maggior parte delle nuove reazioni catalitiche riguardano l’amminazione C-H (aggiunta di un’ammina) e l’aziridinazione di alcheni. Le aziridine sono costituite da un gruppo amminico e due ponti di metilene.

Il progetto SYNIC (Synthetic nitrene chemistry: New reactions and application), finanziato dall’UE, ha messo a punto diversi percorsi per migliorare la chimica dei nitreni con particolare attenzione alla ricerca di nuove trasformazioni.

Un primo passo è stato quello di sviluppare un’ossiaminazione catalitica intramolecolare selettiva estremamente efficiente partendo da semplici alcheni. Le nuove reazioni hanno prodotto una varietà di amminoalcoli con un tasso di efficienza nell’intervallo del 50-95 %.

Con la buona comprensione del meccanismo base di ossiaminazione, i ricercatori hanno successivamente lavorato su una serie di reazioni catalitiche degli alcheni, tra cui figurano la diamminazione e la carboaminazione. La carboaminazione intermolecolare di alcheni rappresenta una trasformazione molto impegnativa, e recenti ricerche da parte di un team americano hanno prodotto il primo risultato positivo nel 2015.

I ricercatori continuano a studiare lo sviluppo di complessi chirali di dirodio(II). L’impiego dell’ossiaminazione asimmetrica e intramolecolare di alcheni ha prodotto solo il 40 % di rendimento in relazione all’enantiomero. Un successo in questo settore produrrebbe metodi di costruzione dello scheletro per prodotti naturali e composti biologicamente attivi.

Promettenti risultati sono stati ottenuti con nitrene legato a rodio come catalizzatore per l’ottenimento di una reazione di disfunzionalizzazione degli alcheni. La ricerca ha dimostrato per la prima volta che i nitreni legati a rodio possono agire come acidi di Lewis e attivare aziridine.

La funzionalità dei nitreni recentemente scoperta dal progetto SYNIC promette di produrre trasformazioni che potrebbero avere un elevato impatto socio-economico attraverso lo sviluppo di nuovi farmaci. I ricercatori del progetto sono del parere che l’estensione del loro lavoro sui nitreni fornirà trasformazioni utili per settori quali industria e biomedicina. La ricerca del progetto ha spinto il team del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in prima linea nella ricerca europea sulla chimica dei nitreni.

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Keywords

Azoto, ammina, nitrene, amminazione, alchene, aziridinazione, ossiaminazione, diamminazione, carboaminazione, chiralità, rodio, catalisi, acido di Lewis