Descripción del proyecto
Rotura de enlaces persistentes para crear nuevos compuestos biológicamente activos
Los enlaces aislados carbono-hidrógeno (C-H) son altamente estables y su activación es algo así como el santo grial de la química sintética. La funcionalización se está convirtiendo en una herramienta cada vez más poderosa en aplicaciones tan variadas como la protección de cultivos y el descubrimiento de fármacos. Sin embargo, a pesar de los grandes avances, la activación del C-H sigue siendo un reto y se necesitan nuevos catalizadores. PHOTO-WALK está desarrollando una estrategia innovadora para la funcionalización remota de los enlaces C-H en una variedad de compuestos biológicamente activos de origen natural de particular importancia para la industria farmacéutica. La técnica permitirá el acceso a los enlaces C-H que no pueden alcanzarse con los métodos actuales y podría abrir las puertas a compuestos completamente nuevos que podrían tener impacto en numerosas enfermedades.
Objetivo
Activation of traditionally inert bonds has attracted great attention in the last decades and impressive advancements have been achieved in the catalytic functionalization of CH bonds.
Although the great number of catalytic methodologies for the transformation at sp2 CH sites, manipulation of the corresponding sp3 CH bonds remains largely confined to activated allylic and benzylic positions or to sites within reach of an existing directing group. Transition metal-catalyzed olefin isomerization has provided an outstanding tool for remote functionalization of sp3 CH bonds but it requires the use of prefunctionalized molecules, bearing a component or an alkyl bromide. On the other hand, photocatalysis has emerged as a novel strategy for sp3 CH activation but it is limited to the functionalization at the or positions with respect to a heteroatom. PHOTO-WALK will merge the photocatalytic activation of sp3 CH bonds with a Ni-catalyzed chain-walking process, disclosing a completely novel triggering event for the remote functionalization of unactivated aliphatic amines and amides. The approach will overcome the limitations of current strategies for remote functionalization, allowing transformations at sp3 CH sites unreachable by current photocatalytic methods and employing hydrocarbon feedstocks (aliphatic amines and amides) lacking of C=C or C-halide handles. Three functionalizations have been envisioned to increase molecular complexity by forging new C(sp2)–C(sp3) and C(sp3)–C(sp3) bonds: i) remote carboxylation, ii) remote arylation and iii) remote alkylation. PHOTO-WALK has the potential to be applied to the late-stage derivatization of pharmaceuticals, enabling the exploration of uncharted chemical spaces and offering the opportunity for structural diversification in drug discovery.
Ámbito científico
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacydrug discovery
- natural scienceschemical sciencescatalysisphotocatalysis
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacypharmaceutical drugs
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryhydrocarbons
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryamines
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
43007 Tarragona
España