W laboratorium brytyjskich chemików prąd elektryczny niespodziewanie stał się głównym narzędziem do tworzenia złożonej cząsteczki kolchicyny — substancji znanej od starożytności jako lek na podagrę i potencjalnego kandydata na lek przeciwnowotworowy.
Kolchicyna ma charakterystyczny układ pierścieni 6-7-7 i kilka elementów stereochemii, co przez dziesięciolecia inspirowało chemików organicznych do poszukiwania nowych dróg jej totalnej syntezy. Tradycyjne metody często wymagały toksycznych utleniaczy i metali przejściowych, pozostawiając po sobie niebezpieczne odpady i ślady katalizatorów, ściśle kontrolowane w farmaceutyce.
Zespół Andrieja Malkowa z Uniwersytetu w Loughborough opracował ośmioetapową drogę, w której cztery kluczowe przekształcenia przeprowadza się za pomocą elektrochemii. Elektryczność steruje redukcją wiązania podwójnego, oksydacyjnym usunięciem ochrony grupy aminowej, wewnątrzcząsteczkowym sprzęganiem prowadzącym do utworzenia siedmioczłonowego pierścienia oraz procesem dearomatyzacji. Syntezę dopełniają bezrozpuszczalnikowa mechanochemiczna kondensacja aldolowa i organokatalityczne aminowanie redukcyjne.
Główna zaleta to zastąpienie stechiometrycznych utleniaczy i metali czystym prądem. Zmniejsza to toksyczność, upraszcza oczyszczanie produktu i czyni proces bardziej skalowalnym. Mechanochemia na pierwszym etapie pozwala obejść się bez rozpuszczalników i skrócić całkowity czas.
Eksperci zauważają, że elektrochemia przestaje być egzotycznym chwytem i staje się centralnym elementem planowania retrosyntetycznego złożonych cząsteczek. Aparatura staje się dostępniejsza, a metody — niezawodniejsze i bardziej energooszczędne.
Nowa praca podkreśla, jak zrównoważona chemia stopniowo zajmuje miejsce w arsenale syntetyków, oferując czystszą i bardziej kontrolowaną drogę do związków biologicznie czynnych.
