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Synthesis

Una nueva ruta segura y eficiente para preparar azidas simplifica aún más la química click

Una reacción que convierte aminas primarias en azidas podría acelerar la producción de ‘bibliotecas’ de compuestos

by Bethany Halford
October 14, 2019 | APPEARED IN VOLUME 97, ISSUE 39

 

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Una nueva reacción para obtener azidas a partir de casi cualquier amina primaria es una herramienta muy poderosa para los químicos, que podrán ampliar sus bibliotecas de sustratos para las reacciones ‘click’. Esta transformación, descubierta por Jiajia Dong, del Instituto de Química Orgánica de Shanghai, K. Barry Sharpless, del centro de investigación Scripps en California, y sus colegas, tendrá aplicaciones en muchos campos ¬como la síntesis orgánica, la química médica, la bioquímica y la ciencia de materiales.

La química click –en la que dos compuestos muy reactivos se unen de una manera muy eficaz sin apenas formar subproductos indeseados– es una herramienta útil en innumerables campos. La reacción click más popular, la cicloadición de azidas y alquinos catalizada por cobre(I) (abreviada CuAAC), tiene una gran variedad de aplicaciones en bioquímica, ciencia de materiales, y tecnología de polímeros. La CuAAC une una azida y un alquino formando un anillo de triazol que conecta dos fragmentos moleculares diferentes.

Pese a la enorme utilidad de la CuAAC, sintetizar azidas no es trivial. La trifluorometilsulfonil-azida (o trifilazida) es un reactivo bastante popular para preparar azidas a partir de aminas primarias, pero requiere tiempos de reacción muy largos, necesita utilizar catalizadores metálicos, y es muy tóxico. Además, tanto la trifilazida como otro reactivo muy popular, el clorhidrato de imidazol-1-sulfonilazida, suponen un alto riesgo de explosión. Dong, Sharpless, y sus colegas razonaron que cualquier reactivo que fuera bueno para hacer azidas tendría que ser muy reactivo, lo que supondría un riesgo de explosión al almacenarlo.

Pero mientras trabajaban en una reacción totalmente distinta, los investigadores descubrieron que la flurorosulfuril-azida podía transformar aminas primarias en azidas en cuestión de minutos – una propiedad que podían aprovechar para crear nuevos compuestos mediante química click.

La fluorosulfuril-azida no tiene que purificarse ni almacenarse, porque los químicos pueden generarla al momento, en un matraz, mezclando una sal, triflato de fluorosulfuril-imidazolio, y azida de sodio. De esta manera, se minimizan los riesgos de explosión. Y además, los ensayos de toxicidad en ratones sugieren que la sal de imidazolio supone un riesgo mínimo (Nature 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1589-1).

“Con la introducción de la química click y, en particular la CuAAC, las azidas se han convertido en un grupo funcional valiosísimo,” dice Valentin Wittmann, profesor de química en la Universidad de Constanza, Alemania, estudioso de los métodos para preparar azidas. El artículo de Dong y Sharpless, dice, representa un gran avance para preparar azidas de forma eficiente y segura.

“Parece un método simple y fiable para preparar una gran variedad de azidas”, dice Ethan Goddard-Borger, bioquímico en el instituto de investigación médica Walter and Eliza Hall. “Sólo el tiempo y la experiencia de la comunidad química podrán determinar si el método es realmente útil. En mi laboratorio lo probaremos, seguro.”

Dong dice que la nueva reacción posibilita crear librerías de azidas de más de 1200 compuestos. Espera que la reacción acelere el descubrimiento de nuevas moléculas, en concreto nuevos fármacos, usando química click. Y parece que este sueño empieza a hacerse realidad, dice. Mike Petrassi, vicepresidente de química médica en Calibr, un instituto de investigación biomédica. Según Petrassi, entre las bibliotecas de compuestos ‘click’ fabricados con el método de Dong y Sharpless ya han encontrado un compuesto con gran potencial para tratar la tuberculosis.

Traducido al español por Fernando Gomollón Bel para C&EN. La versión original (en inglés) de este artículo está disponible aquí.

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