In het laboratorium van Britse chemici werd elektrische stroom plotseling het belangrijkste instrument voor het creëren van het complexe molecuul colchicine — een stof die al sinds de oudheid bekendstaat als geneesmiddel tegen jicht en als potentiële kandidaat voor antikankermiddelen.
Colchicine bezit een karakteristiek ringsysteem 6-7-7 en verscheidene stereochemische elementen, wat decennialang organisch chemici inspireerde tot het zoeken naar nieuwe routes voor de totale synthese ervan. Traditionele methoden vereisten vaak toxische oxidatiemiddelen en overgangsmetalen, waardoor gevaarlijk afval en sporen van katalysatoren achterbleven die in de farmacie streng gecontroleerd worden.
De groep van Andrey Malkov van de Universiteit van Loughborough ontwikkelde een route van acht stappen waarin vier sleuteltransformaties met behulp van elektrochemie worden uitgevoerd. Elektriciteit stuurt de reductie van de dubbele binding, de oxidatieve ontscherming van de aminogroep, de intramoleculaire koppeling voor de vorming van de zevenring en het proces van dearomatisering aan. De synthese wordt aangevuld met een oplosmiddelvrije mechanochemische aldolcondensatie en een organokatalytische reductieve aminering.
Het grootste voordeel is de vervanging van stoichiometrische oxidatiemiddelen en metalen door zuivere stroom. Dit vermindert de toxiciteit, vereenvoudigt de zuivering van het product en maakt het proces beter opschaalbaar. Mechanochemie in de eerste stap maakt het mogelijk om zonder oplosmiddelen te werken en de totale tijd te verkorten.
Experts merken op dat elektrochemie ophoudt een exotische techniek te zijn en een centraal element wordt van de retrosynthetische planning van complexe moleculen. De apparatuur wordt toegankelijker en de methoden worden betrouwbaarder en energiezuiniger.
Het nieuwe werk benadrukt hoe duurzame chemie geleidelijk een plaats verovert in het arsenaal van synthetisch chemici, door een schonere en beter controleerbare weg naar biologisch actieve verbindingen te bieden.
