İngiliz kimyagerlerin laboratuvarında elektrik akımı, antik çağlardan beri gut ilacı ve potansiyel bir kanser karşıtı ilaç adayı olarak bilinen kolşisin adlı karmaşık molekülün oluşturulmasında beklenmedik bir şekilde başlıca araca dönüştü.
Kolşisin, karakteristik bir 6-7-7 halka sistemine ve birkaç stereokimya unsuruna sahiptir; bu da onlarca yıl boyunca organik kimyagerleri onun total sentezi için yeni yollar aramaya teşvik etmiştir. Geleneksel yöntemler çoğu zaman toksik oksitleyiciler ve geçiş metalleri gerektiriyor, geride tehlikeli atıklar ve ilaç sektöründe sıkı denetime tabi katalizör kalıntıları bırakıyordu.
Loughborough Üniversitesi'nden Andrey Malkov'un grubu, dört kilit dönüşümün elektrokimya yardımıyla gerçekleştirildiği sekiz aşamalı bir yol geliştirdi. Elektrik, çift bağın indirgenmesini, amino grubunun oksidatif olarak korumasının kaldırılmasını, yedi üyeli halkayı oluşturmak için molekül içi birleşmeyi ve dearomatizasyon sürecini yönetiyor. Sentezi, çözücüsüz mekanokimyasal aldol kondensasyonu ve organokatalitik indirgeyici aminasyon tamamlıyor.
En büyük avantaj, stokiyometrik oksitleyicilerin ve metallerin yerini saf akımın almasıdır. Bu, toksisiteyi azaltır, ürünün saflaştırılmasını kolaylaştırır ve süreci daha ölçeklenebilir kılar. İlk aşamadaki mekanokimya, çözücü kullanmadan işlem yapmayı ve toplam süreyi kısaltmayı mümkün kılar.
Uzmanlar, elektrokimyanın egzotik bir teknik olmaktan çıkıp karmaşık moleküllerin retrosentetik planlamasının merkezi bir unsuru haline geldiğini belirtiyor. Ekipman daha erişilebilir, yöntemler ise daha güvenilir ve enerji verimli hale geliyor.
Yeni çalışma, sürdürülebilir kimyanın sentez kimyagerlerinin cephaneliğinde giderek nasıl yer edindiğini ve biyolojik olarak aktif bileşiklere daha temiz ve daha kontrollü bir yol sunduğunu vurguluyor.
