Projektbeschreibung
Neuartige Katalysatoren für hochspezifische Reaktionen und optimiertes Screening auf potenzielle Wirkstoffe
Es ist immer wieder erstaunlich, mit welchen äußerst effizienten und hochwirksamen Verarbeitungsprozessen es der Natur gelingt, Fehler zu minimieren. Ein Beispiel dafür ist die Tatsache, dass Organismen nur eines zweier fast identischer Moleküle (chirale Moleküle oder Enantiomere) haben. Diese Spezifität zu replizieren, stellt die synthetische Chemie häufig vor eine Herausforderung und bereitet den Fachleuten in der Arzneimittelforschung Kopfzerbrechen, da eine Form eines Moleküls inaktiv sein oder eine unerwünschte Aktivität aufweisen könnte. Kleine Unterschiede können also von großer Bedeutung sein. Das EU-finanzierte Projekt PHOTO-ITU wird neuartige Katalysatoren mit Photochemie verknüpfen, um in nur einem Schritt komplexe, chirale naturähnliche Verbindungen, die biologisch relevante Gerüste enthalten, schnell zu erzeugen. So sollen Bibliotheken enantiomerenreiner chiraler Moleküle zusammengestellt werden.
Ziel
The quest for successful lead candidates in drug discovery has challenged synthetic chemists to develop innovative strategies to rapidly generate screening collections of chiral molecules. In this context, cascade processes provide a powerful tool for rapidly increasing, in one step, structural and stereochemical complexity, while fulfilling the requirements for atom and step economy. The development of asymmetric variants has mainly relied so far on ionic reactivity. PHOTO-ITU seeks to expand the synthetic potential of asymmetric cascade reactions to include the radical reactivity domain. To achieve this goal, we will combine asymmetric organocatalysis and photochemistry, two powerful strategies of modern chemical research with an extraordinary potential for the sustainable preparation of novel molecules. Specifically, we will exploit the unexplored excited-state reactivity of isothiourea-based catalytic intermediates thus merging, for the first time, tertiary amine isothiourea catalysis with asymmetric photochemistry. The resulting photochemical asymmetric radical cascades will rapidly generate, in one single step, architecturally complex chiral natural-like compounds containing biologically relevant heterocyclic scaffolds.
The planned research combines perfectly the fellow’s experience in isothiourea catalysis and the host’s experience in photo-triggered asymmetric processes to develop otherwise unachievable catalytic asymmetric radical cascade reactions. The resulting strategies will be used as an ideal platform for assembling libraries comprising enantiopure chiral small molecules that, along with biological screening carried out in collaboration with an international pharma-company (Bayer AG), will increase the probability of success in identifying drug-candidate structures. The multi-cultural and intersectorial nature of this project will contribute to broaden the fellow’s competencies and will place him in a competitive position for the next career move.
Wissenschaftliches Gebiet
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacypharmaceutical drugs
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomolecules
- natural scienceschemical sciencesphysical chemistryphotochemistry
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryheterocyclic compounds
- natural scienceschemical sciencescatalysis
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
43007 Tarragona
Spanien