Kimyacılar Biyolojik Olarak Aktif Bileşikler Oluşturmak için Işık Kullandılar
Fotoğraf: Mavi LED’le izokinüklidinlerin sentezi. Jiajia Ma
Sentetik ilaçlar da dahil olmak üzere biyolojik olarak aktif moleküller, izokinüklidin adı verilen merkezi ve azot içeren kimyasal yapı içerirler. Bu merkezi yapı üç boyutlu bir şekle sahiptir, bu nedenle düz, iki boyutlu moleküllere göre enzimler ve proteinlerle daha iyi etkileşime girebilir. Ancak, ne yazık ki izokinüklidin ve ilgili dehidraizokinüklidinlerin yapılması ile ilgili yöntemler konusunda bilim insanlarının yeni tıbbi bileşikler keşfetmelerini zorlaştıran bir takım dezavantajlar bulunmaktadır. Münster Üniversitesi’nde (Almanya) Prof. Frank Glorius liderliğindeki bir araştırma ekibi bu tepkimeyi sağlamak için yeni bir yöntem yayınladı, ekibin çalışması Chem dergisinde yayınlandı.
Arka Plan ve Yöntem:
Üç boyutlu çekirdek yapılarının hazırlanması için birçok yöntem, düz yapılara moleküllerin eklenmesini içerir. Her iki molekülün iç bağları, döngüselleştirme adı verilen bir dönüşümde aralarında yeni bağlar oluşturmak için yeniden düzenlenir. İzokinüklidinlerde piridin adı verilen başlangıç molekülü çok kararlı olduğu için kimyasal reaksiyonda yüksek enerji bariyeri vardır. Bu durum nedeniyle reaksiyonun basit bir şekilde ısıtılması, reaksiyonun gerçekleşebilmesi için yeterli değildir.
Yeni geliştirilen yöntemde, özel bir “fotokatalist” mavi ledler yardımıyla başlangıç enerjisi içeren bir karbon-karbon çift bağını yüksek enerji durumuna uyarmak için ışık enerjisini kullanılır. Uyarılan molekül daha sonra bir dehidroisokinüklidin verecek şekilde yakındaki piridin içine eklenir. Bilim insanları, bu bileşiklerin izokinüklidinlere ve diğer faydalı yapılara dönüştürülebilecek 44 örneğini açıkladı.
Araştırmanın öne çıkan bir diğer özelliği ise fotokatalizörün geri dönüştürülebilir olmasıdır, fotokatalizör aktivitesinde herhangi bir azalma olmadan ondan fazla kez kullanılabilir. Bilim insanları, aynı zamanda reaksiyonun çalışma mekanizmasının nasıl çalıştığını anlamak için de deneyler yaptılar.
Çalışmanın ilk yazarı Dr. Jiajia Ma, “Çalışmamızın diğer kimyacılara ‘enerji transferi katalizleri’ konusunda ilham vereceğini düşünüyoruz. Bu değerli moleküllere erişmemizin yeni ilaç moleküllerinin geliştirilmesini hızlandıracağını düşünüyoruz.” dedi.
Kaynak: phys.org
