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Synthesis

Os químicos fazem matrizes de azidas prontas para a química de clique de forma eficiente e segura

A reação converte aminas primárias em azidas para fazer grandes bibliotecas de compostos

by Bethany Halford
October 7, 2019 | APPEARED IN VOLUME 97, ISSUE 39

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O time de Jiajia Dong e K. Barry Sharpless usa um sal triflato de fluorossulfuril imidazolônio para fazer azida de fluorossulfuril, que reage com aminas primárias para formar azidas.

Acesse todo o conteúdo em português da C&EN em cenm.ag/portuguese.

Uma nova reação que produz azidas a partir de praticamente qualquer amina primária dá aos químicos a capacidade de criar vastas bibliotecas de compostos prontos para a química de cliques. A transformação, descoberta por Jiajia Dong do Shanghai Institute of Organic Chemistry, K. Barry Sharpless da Scripps Research na Califórnia, e colegas, terá aplicações em muitos campos, incluindo síntese orgânica, química medicinal, biologia química e ciência dos materiais.

A química Click, na qual dois compostos altamente reativos são montados de forma confiável e sem subprodutos, tem sido uma ferramenta valiosa em muitos campos. A mais popular das reações de clique, a cicloadição azida-alcino catalisada pelo cobre (I), ou CuAAC, é comumente usada por biólogos químicos, cientistas de materiais e químicos de polímeros. CuAAC une uma azida e um alquino para formar um 1,2,3-triazol que conecta duas entidades moleculares diferentes.

Tão útil como o CuAAC tem sido para os cientistas, sintetizar a azida não é trivial. A azida trífllica, um reagente popular para a produção de azidas a partir de aminas primárias, demora muito tempo a reagir mesmo com a ajuda de um catalisador metálico e é tóxica. Além disso, tanto a azida trífllica como outro reagente popular, o cloridrato de imidazol-1-sulfonil azida, representam risco de explosão. Dong, Sharpless e colegas argumentaram que qualquer reagente que fosse bom a produzir azidas teria também de ser altamente reativo, o que o tornaria propenso a explosão quando armazenado.

Ao trabalhar em uma reação completamente diferente, os investigadores descobriram que a azida de fluorossulfuril poderia transformar aminas primárias em azidas em questão de minutos—uma propriedade que eles perceberam que poderia ajudá-los a criar compostos para a química de clique.

A azida de fluorossulfuril não precisa ser purificada ou armazenada porque são geradas no frasco de reação diretamente de um sal triflato de fluorossulfuril imidazolônio e azida de sódio. Assim, evitam qualquer risco de explosão. Além disso, os testes de toxicidade em roedores mostram que o sal triflato inicial apresenta um risco mínimo de toxicidade (Nature 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1589-1).

“Com a introdução da química clique, em particular CuAAC, as azidas tornaram-se um grupo funcional extremamente valioso”, diz Valentin Wittmann, professor de química na Universidade de Konstanz, que estudou métodos para fabricar azidas. O relatório de Dong e Sharpless, diz ele, representa um passo importante para preparar as azidas de forma segura e eficiente.

“Parece ser uma via simples e confiável para um conjunto diversificado de azidas”, diz Ethan Goddard-Borger, biólogo químico do Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research. “Só o tempo e a experiência coletiva da comunidade química revelarão a utilidade do novo método. Meu laboratório certamente vai tentar.”

Dong diz que a nova reação torna possível criar bibliotecas de azidas compostas de 1.200 compostos. Ele espera que a reação acelere a descoberta de novas moléculas úteis, particularmente farmacêuticas, usando química clique. Essa visão já está tomando forma, diz Mike Petrassi, vice-presidente de química medicinal da Calibr, um instituto de investigação biomédica. Ele diz que as bibliotecas de 1,2,3-triazóis feitas através do método de Dong e Sharpless já produziram um composto prometedor para combater a tuberculose.

Essas traduções são parte da colaboração entre C&EN e a Sociedade Brasileira de Química. A versão original (em inglês) deste artigo está disponível aqui.

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