Projektbeschreibung
Neue Synthesemethoden für chirale Moleküle erhöhen womöglich die Nachhaltigkeit der Wirkstoffentdeckung
Mehr als die Hälfte der gegenwärtig im Einsatz befindlichen Wirkstoffe sind chirale Verbindungen. Ungeachtet der enormen Fortschritte, die in den letzten Jahrzehnten in der Katalyse zu verzeichnen sind, ist die „chirale Komplexität“ der chemischen Bibliotheken in der Wirkstoffentwicklung diesem Aufwärtstrend nicht gefolgt. In der pharmazeutischen Industrie werden dringend effiziente Prozesse benötigt, die direkt auf privilegierte chirale Gerüste zugreifen. Durch Kreuzkupplungsreaktionen von Alkenen und Aryl-C-H-Bindungen werden „Konzessionsschritte“ mit anderen, in der pharmazeutischen Industrie gebräuchlichen Kreuzkupplungsreaktionen umgangen, wodurch Kosten, Aufwand und Abfall minimiert werden. Das EU-finanzierte Projekt ChiCC wird geeignete Katalysatoren für diese Kreuzkupplungsreaktionen entwickeln, welche die Bildung asymmetrischer C-C-Bindungen fördern. Schwerpunkt ist die Steigerung der Ökonomie der Stufen. Bei den wissenschaftlichen Untersuchungen werden außerdem Reaktionen mit hoher Atomökonomie eingesetzt, was für die Nachhaltigkeit chemischer Prozesse von entscheidender Bedeutung ist.
Ziel
Over 60% of the world’s top selling small molecule drug compounds are chiral and, of these, approximately 80% are marketed as single enantiomers. Surprisingly, and despite the tremendous advances made in catalysis over the past several decades, the average “chiral complexity” of drug discovery libraries has actually decreased, while, at the same time the “chiral complexity” of marketed drugs has increased. Consequently, there is now an urgent need to provide efficient processes that access directly privileged chiral “3D” building blocks. It is our philosophy that catalysis holds the key here and new processes should be based upon atom and step economical platforms that exert control over both absolute and relative stereochemistry. Palladium catalysed cross-coupling reactions of aryl (pseudo)halides with organo-nucleophiles (esp. the Suzuki coupling) have become mainstays of the pharmaceutical industry. Here, multiple “concession” steps are usually required to prepare the reaction partners, thereby detracting from atom and step economy. Further, these processes predominantly provide planar “2D” structures and are not well suited to the production of chiral “3D” building blocks. Consequently, methods that allow feedstock precursors (e.g. alkenes and aryl C-H bonds) to be combined directly in enantioselective or enantiospecific C-C bond formations are highly desirable. Cross-couplings of this type would circumvent “concession” steps, thereby minimising cost, effort and waste; however, such processes are highly challenging because of issues associated with regio- and stereocontrol. Recently, we developed prototype catalyst systems that can address this. In the proposed ERC project, these exciting preliminary results will be developed into a wider family of processes where asymmetric C-C bond formations are achieved directly by C-H activation. The new methods, which fulfil modern reaction ideals of atom and step economy, will likely find broad use in applied settings.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
L69 7ZX Liverpool
Vereinigtes Königreich