Trong phòng thí nghiệm của các nhà hóa học Anh, dòng điện bất ngờ trở thành công cụ chính để tạo ra phân tử colchicin phức tạp — một chất đã được biết đến từ thời cổ đại như thuốc chữa bệnh gút và là ứng viên tiềm năng cho các loại thuốc chống ung thư.
Colchicin sở hữu hệ thống vòng đặc trưng 6-7-7 cùng một số yếu tố lập thể, điều đã truyền cảm hứng cho các nhà hóa học hữu cơ suốt nhiều thập kỷ trong việc tìm kiếm những con đường mới để tổng hợp toàn phần chất này. Các phương pháp truyền thống thường đòi hỏi những chất oxy hóa độc hại và kim loại chuyển tiếp, để lại chất thải nguy hiểm cùng dấu vết xúc tác bị kiểm soát nghiêm ngặt trong ngành dược phẩm.
Nhóm của Andrey Malkov thuộc Đại học Loughborough đã phát triển một lộ trình tám bước, trong đó bốn chuyển hóa then chốt được thực hiện nhờ điện hóa học. Dòng điện điều khiển việc khử liên kết đôi, loại bỏ nhóm bảo vệ amin bằng oxy hóa, kết hợp nội phân tử để hình thành vòng bảy cạnh và quá trình khử thơm. Bổ trợ cho quá trình tổng hợp là phản ứng aldol cơ học không dung môi và phản ứng amin hóa khử bằng xúc tác hữu cơ.
Ưu điểm chính là việc thay thế các chất oxy hóa theo tỷ lượng và kim loại bằng dòng điện thuần khiết. Điều này giảm độc tính, đơn giản hóa việc tinh chế sản phẩm và khiến quy trình dễ mở rộng quy mô hơn. Hóa học cơ học ở giai đoạn đầu cho phép bỏ qua dung môi và rút ngắn tổng thời gian.
Các chuyên gia nhận định rằng điện hóa học đang không còn là một thủ pháp kỳ lạ mà trở thành yếu tố trung tâm trong việc lập kế hoạch tổng hợp ngược các phân tử phức tạp. Thiết bị ngày càng dễ tiếp cận hơn, còn các phương pháp thì đáng tin cậy và tiết kiệm năng lượng hơn.
Công trình mới nhấn mạnh cách hóa học bền vững đang dần chiếm vị trí trong kho vũ khí của các nhà tổng hợp, mang đến một con đường sạch hơn và được kiểm soát tốt hơn để tiếp cận các hợp chất có hoạt tính sinh học.
