Syntezyzowanie naturalnych molekuł
Substancje naturalne są ważnym źródłem cząsteczek umożliwiających leczenie chorób. Ponad 9 tys. produktów naturalnych, z których wiele przejawia aktywność biologiczną, zawiera pirolidyny, wyodrębnione z kwiatów, lub ich pochodne, pirolidynony. Są to zawierające azot heterocykle, tj. struktury molekularne, których układ cykliczny zawiera co najmniej jeden rodzaj atomu, przy czym w tym przypadku jest to jeden atom azotu (N) i cztery atomy węgla (C). Aby wykorzystać potencjał leczniczy pirolidyn i pirolidynon, chemicy potrzebują wydajnych i niedrogich technik syntezy, które nadawałyby się do masowej produkcji komercyjnej. Europejscy naukowcy biorący udział w projekcie "Nowa metodologia syntezy bioaktywnych pirolidyn i pirolidynon" (Biopyrr) pracowali nad stworzeniem nowych metod syntezy opartej na pośrednictwie i katalizacji metalami przejściowymi. Metalami przejściowymi, jakie wybrali badacze, były: pallad (Pd), cynk (Zn) i mangan (Mn). Naukowcy zajmowali się endo- i egzocyklizacją związków pięcioczłonowych aminomalonianu alkenylowego. Obie metody cyklizacji cechują się selektywnie wysoką wydajnością wytwarzania czystych izomerów, bez zanieczyszczeń enancjomerycznych. Obie pozwalają też na egzocyklizację związków sześcioczłonowych i syntezę innych heterocykli. Opracowanie tych technik doprowadziło do odkrycia endocyklizacji pięcioczłonowej propargilicznych aminomalonianów, które pozwalają uzyskać duże ilości przydatnych pirolinowych i pirolinonowych elementów budulcowych. Z uwagi na brak informacji na temat tych reakcji, naukowcy przygotowali ich charakterystykę pod kątem tworzenia cykli azotowych do wykorzystania w syntezie karbocykli (homocykli węgla). Nowe techniki syntezy wykorzystujące niedrogie i nietoksyczne metale przejściowe okazały się być elastyczne, wydajne, efektywne kosztowo i przyjazne dla środowiska. Pod koniec projektu naukowcy rozpoczynali przeprowadzanie katalizowanej cynkiem i pośredniczonej manganem syntezy opartego na pirolidynonie rdzenia do syntezy oksazolomycyny A. Rodzina oksazolomycyn jest klasą nowych bioaktywnych związków o funkcjach antywirusowych, atybiotycznych i cytotoksycznych. Konsorcjum Biopyrr z powodzeniem stworzyło bardzo wydajne i efektywne kosztowo metody syntezy katalitycznej i niekatalitycznej, służące do wytwarzania wysoce sfunkcjonalizowanych heterocykli, w tym zawierających azot pirolidyn i pirolidynon, powszechnie występujących w biologicznie aktywnych produktach naturalnych.
