Tańsze i bardziej zrównoważone katalizatory
Najpowszechniej stosowane przemysłowe metody produkcji czystych enancjomerycznie półproduktów farmaceutycznych są często niewydajne i drogie. Inne metody wymagają stosowania drogich katalizatorów opartych na metalach szlachetnych (takich jak pallad, platyna, rod) i nadają się tylko do kilku typów reakcji. Finansowany przez UE projekt REDUCTO (Affordable solutions for asymmetric reductions of industrially relevant substrates) ma na celu umożliwienie szerszego korzystania z katalizy asymetrycznej. Naukowcy pracowali nad stworzeniem nowych, tańszych katalizatorów zawierających metale nieszlachetne (np. żelazo Fe) i produkcją ważnych półproduktów farmaceutycznych. Uczeni przygotowali bibliotekę nowych katalizatorów opartych na żelazie (Fe), a nie na droższych metalach. W ramach projektu REDUCTO przetestowano je w szeregu reakcji uwadniania, a najbardziej obiecujące katalizatory wybrano do dalszych badań. Naukowcy opracowali nową klasę kompleksów Fe, pochodnych BINOLu, i zastosowali je w reakcjach asymetrycznego uwodornienia ketonów. Zespół REDUCTO pracował nad optymalizacją nowych katalizatorów opartych na żelazie oraz rozszerzeniem metody katalizy asymetrycznej na inne klasy związków chemicznych. Zespół rozszerzył katalizę asymetryczną o możliwość uwadniania pirydyn podstawionych – to metoda, która nie była do tej pory wykorzystywana w przemyśle. Naukowcy przetestowali kilka różnych podejść i wybrali metodę dającą bardzo obiecujące wyniki. Zespół REDUCTO przeprowadził testy obejmujące uwodornienie 2- i 3-podstawionych soli pirydynowych, osiągając dobre wyniki. Następnie naukowcy zbadali tę reakcję, wyjaśniając mechanizm uwodornienia. Naukowcy przyjęli alternatywne podejście do zrównoważonego rozwoju, polegające na dążeniu do bardziej wydajnego wykorzystania metali szlachetnych za pomocą wspomaganej katalizy tandemowej. Opracowali pierwszy przykład tandemowej reakcji metatezy olefin – asymetrycznego uwodornienia i rozwinięto metodę katalizy asymetrycznej, przekształcając katalizator Grubbsa w katalizator uwodornienia asymetrycznego. Rezultaty projektu przyczynią się do ulepszenia procesu produkcji przemysłowej. Będzie to miało duże znaczenie dla przyszłego stanu europejskiego przemysłu chemicznego i farmaceutycznego. Opracowanie tańszych i bardziej elastycznych metod katalitycznych zapewni poprawę wydajności. Duża poprawa w zakresie wydajności umożliwi europejskiemu przemysłowi konkurowanie na rynkach światowych z producentami spoza Europy.
Słowa kluczowe
Kataliza asymetryczna, zrównoważony rozwój, półprodukty farmaceutyczne, REDUCTO, 3-podstawione sole pirydynowe
