Olefin Sentezinde Büyük Kolaylık
Scripps Araştırma Enstitüsü’nden [The Scripps Research Institute (TSRI)] kimyagerler, geniş bir yelpazede birçok organik molekülün yapımını kolaylaştıran ve bazılarının ilk kez sentezlenmesini sağlayan yeni bir yöntem keşfetti.
Yeni yöntem olan dekarboksillenme alkenilasyonu; nispeten ucuz, bol ve çeşitli bir bileşik sınıfı olan karboksilik asitleri, tıbbi ilaçlar (farmasötikler) ve diğer uygulamalar için yaygın olarak kullanılan bir başka büyük bileşik ailesi olan alkenlere (olefin diye de adlandırılır) kolayca dönüştürüyor. Dolayısıyla bu yöntemin, çok çeşitli yeni ilaçların ve diğer kimyasal ürünlerin keşfedilmesini ve geliştirilmesini kolaylaştırması bekleniyor.
TSRI’da Darlene Shiley Kimya Profesörü olan baş araştırmacı Phil S. Baran, “Bu yöntem olefinlerin sentezini önemli ölçüde basitleştiriyor, hatta molekül sentezi hakkındaki düşünce biçimimi bile değiştirdi” diyor.
Bu haftaki Nature ekinde yayımlanan metot, esasen kimya ders kitaplarında yer alan ve yüzyıllar boyunca yaygın olarak endüstriyel ve akademik olarak kullanılan reaksiyonların yerini alıyor. Bunların başında 1954 yılında keşfedilen ve Almanya’dan Georg Wittig’in 1979’da Nobel Kimya Ödülü’nü paylaşmaya hak kazanmasını sağlayan Wittig reaksiyonu gelmektedir. Wittig reaksiyonu, öncü bileşiklerden birçok olefin üretilmesini sağlar. Çok basamaklı proseslere ihtiyaç duymasına rağmen, kimyagerler tarafından bugüne kadar bu reaksiyon fazlasıyla değer görmeye devam etmiştir.
Baran, “Organik kimyacılar, bu külfetli ‘analog’ süreci, on yıllar boyunca çok az şikayet ederek sürdürdüler” diyor. “Artık bu yeni yöntemle olefinasyonu dijital çağa taşıyoruz.”
Yeni yöntem, Baran ve laboratuvarının bir yıl önce American Chemical Society Dergisi’nde açıklanan bir buluşuyla ilişkili olarak ortaya çıktı. Bu dönüşüm, karboksilik asitlerden başlanarak ucuz metal katalizörlerin kullanımıyla birçok karmaşık ilaç ve farklı molekülün oluşturulmasına izin verdi. Karboksilik asitler, toplu olarak üretilen çok sayıda kimyasalın yanı sıra, hücrelerin proteinleri oluşturmak için kullandığı aminoasitler gibi pek çok doğal molekülü de içerir.
Baran, “Bu ilerleme başka birçok olasılığa kapıyı açtı ve o zamandan beri en önemlisinden başlayarak elimizden geldiğince bu olasılıkları irdelemeye devam ediyoruz” diyor.
Yeni yöntem, kimyagerlerin nikel veya demir katalizörleri kullanarak karboksilik asitleri nispeten daha az adımda olefin haline getirmelerini sağlıyor. Bir görsel örneklemede, Baran’ın ekibi, ilaç yapı taşı olarak kullanım potansiyeline sahip doğal bir olefin olan sterol asetatı iki adımda üretti; buna karşın, Wittig reaksiyonu kullanılan geleneksel prosedür yedi adım gerektiriyordu. Yeni yöntemin geniş kapsamını göstermek için Baran’ın ekibi, bunu, geleneksel yöntemlere kıyasla büyük ölçüde aerodinamik ve basitleştirilen reaksiyonlarla yaklaşık 70 farklı olefin üretmek için kullandı.
Baran, “Temelde, bu yaklaşımla, en çeşitli fonksiyonel grubu alıyoruz ve en çok yönlü gruba dönüştürüyoruz” diyor.
Yeni yöntem, kimyagerlere, ortaya çıkacak moleküllerin geometrisini daha iyi kontrol etme ve ayrıca olefin sentezinin kavramsal yanını basitleştirme imkanı sağlıyor. Baran, “Bu yöntem, yapısal benzerliği bulunan ucuz bir bileşik ile başlanıp, olefine daha kolay dönüştürülebilen ilkel bir sentez mantığı sağlıyor” diyor. Bir başka görsel örneklemede, ekip; yapısal olarak benzer, seri üretim bir karboksilik asit olan tartarik asitten yola çıkarak, sentetik olarak yapımı zor olan doğal antibiyotik kladospolid’i sentezledi.
Makale, daha önce sentezlenmesi zor ya da pratik olmayan moleküllerin, doğal ürünlerden elde edilen ucuz başlangıç bileşiklerinden tam veya neredeyse tam olmak üzere toplam 15 sentezini içeriyor. Bunlara prostaglandinler, aureonitol ve tokotrienoller de dahil.
TSRI ile bir araştırma anlaşması olan ilaç şirketi Bristol-Myers Squibb, anlaşmaya göre Baran Laboratuvarı ile çalışıyor ve bu yeni yöntemi hali hazırda en az bir ilaç geliştirme programında kullanıyor.
Ayrıca, başka bir ortak olan sözleşmeli ilaç üreticisi Asymchem, bir kilogram üzerinden örneklendirilen bir tepkimeyi verimlerine göre sıralayarak farmasötik üretim için yeni yöntemin uygunluğunu ispatladı.
Kaynak : phys.org
