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Una cadena de montaje de biomoléculas

La síntesis natural de biomoléculas se basa en un proceso de ensamblaje interactivo basado en enzimas. Unos científicos europeos trabajaron para poner a punto estrategias para crear cadenas de carbono controlando la forma y funcionalidad de las mismas en una sola etapa.
Una cadena de montaje de biomoléculas
Se aplicaron diferentes métodos interactivos para la creación eficiente de biomoléculas basados en la síntesis natural de moléculas complejas. El proyecto financiado por la Unión Europea ALCAMS (Application of assembly line synthesis to the construction of biologically active molecules) aplicó nuevas metodologías para la síntesis de moléculas biológicas complejas funcionales.

La metodología singular de ALCAMS incluye la reacción entre un carbamato con litio y un éster borónico que da lugar al producto homologado. Es una reacción que puede llevarse a cabo de forma repetitiva sin purificación entre las etapas. Ello permite formar moléculas complejas controlando completamente la estereoquímica relativa y absoluta.

La principal novedad fue el uso de carbenoides α-sililo como elemento básico de oxígeno enmascarado combinado con ésteres de benzoato con litio quiral en el proceso de homologación repetitivo de los ésteres borónicos. Esta estrategia permite incorporar muchos grupos sililo y grupos laterales de metilo en las cadenas de carbono con absoluto estereocontrol. Por último, los enlaces de carbono y silicio pueden oxidarse estereoespecíficamente, dando lugar a la formación de los núcleos de polipropionato deseados. Este método repetitivo se basa en el control del reactivo, haciendo posible la síntesis de diferentes isómeros con muy buenos niveles de diastereoselectividad.

Tras una exhaustiva investigación, los científicos desarrollaron nuevos elementos básicos de silicio quirales que proporcionan la funcionalidad de enmascaramiento del oxígeno. En primer lugar, el desarrollo de estos intermediarios con concentraciones estequiométricas de ligandos quirales externos derivó en la formación de producto sin selectividad con la reacción de adición de litio y boro. No obstante, el problema se resolvió adicionando un brazo lateral complementario quiral en la unidad de sililo del precursor carbenoide.

Utilizando los elementos básicos de carbenoides desarrollados, los científicos demostraron su utilidad en la síntesis de polipropionatos con cadena de montaje. Encontraron que los brazos laterales complementarios quirales en el producto homologado 19 pueden eliminarse bajo condiciones de oxidorreducción luminosa en el espectro de luz visible, produciendo metoxisilano 20. Por último, se sometió el intermediario metoxisilano 20 a dos secuencias de homologación consecutivas obteniéndose el producto deseado 21 con estereocontrol elevado.

En conclusión, ALCAMS desarrolló un protocolo de síntesis con cadena de montaje de alta eficiencia. Debió desarrollarse un protocolo optimizado para la homologación repetitiva con el fin de garantizar una alta fidelidad y posterior aplicación de esta estrategia para la síntesis de productos naturales polipropionato.

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Palabras clave

Biomoléculas, moléculas complejas, ALCAMS, carbamato con litio, éster borónico
Número de registro: 198592 / Última actualización el: 2017-05-26
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