Buscant la síntesi ideal

Posted on 07/01/2011 per

1


La Síntesi Orgànica és un àrea que està en continu desenvolupament. El treball de molts químics sintètics ha permès posar a punt noves reaccions tant per a la formació d’enllaç0s C-C com per a la interconversió de grups funcionals. L’estudi dels principis de reactivitat i selectivitat ha conduït a què aquestes reaccions siguin cada vegada més selectives. Cal destacar també els avenços assolits en el camp de la síntesi asimètrica. En els darrers anys s’han dissenyat estratègies, com l’ús de catalitzadors o auxiliars quirals, que porten a l’obtenció de les molècules objectiu amb una excel·lent enantio o diastereoselectivitat. Com a conseqüència de tots aquests assoliments, investigadors d’aquesta àrea de la química han estat reconeguts en els darrers anys amb el Premi Nobel. Concretament, l’any 2005 R. H. Grubbs, R. R. Schrock i Y. Chauvin el varen rebre pel desenvolupament de les reaccions de metàtesi. I l’any passat el Premi Nobel va ser atorgat a R. F. Heck, E.-I. Negishi i A. Suzuki per la seva contribució al desenvolupament de mètodes sintètics catalitzats per pal·ladi. Aquestes reaccions de formació d’enllaços C-C són molt importants en Síntesi Orgànica i han permès la preparació de milers de compostos orgànics d’estructures variades i d’aplicació en nombrosos àmbits com salut, alimentació, agricultura o materials. Així doncs, actualment els químics orgànics tenim a la nostra disposició les eines necessàries per dissenyar la síntesi de molècules molt complexes. De fet, recentment, s’ha descrit la síntesi de l’antibiòtic glicopeptídic teicoplanina o de l’agent antitumoral caliqueamicina. 

Per tot això, Gaich i Baran, investigadors del departament de química de l’Institut Scripps de Califòrnia, en un article publicat al Journal of Organic Chemistry (2010, 75, 4657) consideren que en aquest segle la síntesi total ha d’intentar assolir un nou repte: preparar productes naturals complexos en grans quantitats i amb la mínima despesa. D’aquesta manera, la síntesi orgànica s’aproparia a la Natura que prepara molècules complexes com la vancomicina o el paclitaxel (taxol) en quantitats considerables.

Vancomicina
 
Paclitaxel
 
 


En aquest article, Gaich i Baran presenten una definició de síntesi “ideal” partint de la que va proposar Hendrickson l’any 1975 : “… an ideal synthesis is one which creates a complex molecule.. in a sequence of only construction reactions involving no intermediary refunctionalizations, and leading directly to the target, not only its skeleton but also its correctly placed functionality.”  Aquests autors intenten quantificar el percentatge “d’idealitat” d’una síntesi tenint en compte el número de reaccions de construcció (formació d’enllaços C-C i C-heteroàtom) i de reaccions redox estratègiques (aquelles que introdueixen la funcionalitat present en el producte final en la posició correcta). La resta de transformacions les consideren com etapes de concessió i inclouen reaccions red-ox no estratègiques, interconversió de grups funcionals o manipulació de grups protectors. Gaich i Baran avaluen la “idealitat” de diverses estratègies sintètiques que porten a l’obtenció de productes naturals complexos. Ara bé, sí que apunten que a l’hora d’escollir una ruta sintètica per una molècula determinada no només cal tenir en compte el grau “d’idealitat” sinó també altres paràmetres com la facilitat de purificació, la utilització de reactius barats o el rendiment global. És molt difícil arribar a una síntesi 100% ideal però sí que l’objectiu de la síntesi orgànica ha de ser dissenyar estratègies eficients que s’aproximin a la “idealitat” de les rutes biosintètiques.

 

 

Posted in: Notícies