Ученым удалось разорвать углерод-углеродные связи в различных типах органических молекул, используя озон в качестве реагента и металл в качестве катализатора. Озон разрывал связи в углеводородах, известных как алкены, в то время как медный катализатор соединял разорванные связи с азотом для образования углерод-азотных связей или молекул, называемых аминами.
В этом процессе (аминодеалкенилирование) используется доступный и широко распространенный металл — медь. В традиционном металлическом катализе применяются дорогие металлы, такие как платина, серебро, золото и палладий, а также другие драгоценные металлы — родий, рутений и иридий. В данном случае ученые достигли успеха, используя лишь кислород и медь.
Амины сильно взаимодействуют с молекулами растений и животных, поэтому широко используются в производстве фармацевтических препаратов, а также сельскохозяйственных химикатов, например, удобрений. Амфетамин и дофамин также являются аминами. Благодаря этой универсальной комбинации команде удалось модифицировать гормоны, фармацевтические реагенты, пептиды и нуклеозиды в амины.
Основное преимущество этой технологии заключается в возможности доступного производства более дешевых лекарств. Некоторые противораковые препараты могут стоить фармацевтическим компаниям $3200 за грамм. Исследователи смогли получить ту же молекулу лекарства, используя химическое вещество, стоимость производства которого составляет всего $3 за грамм.
Команда исследователей сократила количество химических этапов для создания противоракового ингибитора с 12 до трех. В другом эксперименте исследователи использовали только один шаг, чтобы преобразовать доступное по стоимости вещество, называемое аденозин, в N6-метиладенозинамин. Этот амин важен для контроля экспрессии генов в клетках и развития заболеваний. Затраты на его производство снизились со $103 за грамм до менее 10 центов за грамм.
Меди много, и ее цена составляет менее $4 за фунт. Поэтому ученые надеются, что этот новый протокол сделает рынок фармацевтических препаратов на основе аминов и других органических материалов доступнее.
