Appelons ça le Texas en deux étapes, mais pour les molécules.

Les scientifiques de l'Université Rice ont développé une méthode pour réduire les alcènes, molécules utilisées pour simplifier la synthèse, à des intermédiaires plus utiles pour les médicaments et autres composés via une technique à double catalyseur connue sous le nom de transfert coopératif d'atomes d'hydrogène, ou chat.

Le procédé permet l'hydrogénation des alcènes, les hydrocarbures qui contiennent une double liaison carbone-carbone, d'une manière plus simple et plus respectueuse de l'environnement.

Les travaux du chimiste de Rice Julian West et du chercheur postdoctoral Padmanabha Kattamuri sont détaillés dans le Journal de l'American Chemical Society .

A chaque étape, un catalyseur apporte un seul électron et un proton. La torsion cHAT est que les deux réactions se produisent dans un processus synergique, le deuxième catalyseur prenant le relais dès que le premier est fait.

"La réaction fondamentale d'hydrogénation est super utile pour fabriquer des molécules, " dit Ouest, qui a rejoint Rice l'année dernière avec un financement du Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT). "Il y a quelques éléments qui sont vraiment bons à cela, et peut faire beaucoup de transformations différentes, mais ils sont très chers et pas les plus durables."

Parce que cHAT utilise du fer et du soufre abondants sur Terre comme catalyseurs, cela coûte beaucoup moins cher que les méthodes standard de l'industrie qui reposent sur des métaux nobles coûteux comme le platine, palladium, or et argent, ainsi que de l'hydrogène gazeux et des réactifs oxydants qui créent des déchets toxiques.

L'objectif est de rendre les atomes d'hydrogène plus disponibles pour réagir avec d'autres molécules de choix pour former de nouveaux composés. Le procédé cHAT n'emploie aucun oxydant ajouté, fonctionne avec une variété de substrats et est hautement évolutif. L'approche à double catalyseur sert également à produire des diastéréomères d'hydrogénation, ou une forme différente de la même molécule de produit qui ne peut pas être fabriquée avec des métaux nobles.

West a utilisé une analogie avec le baseball pour décrire le cHAT. "Si vous vous souvenez" Moneyball, ' vous savez qu'au lieu d'essayer d'embaucher une superstar qui peut tout faire mais qui coûte vraiment cher, il est préférable d'avoir quelques joueurs et de les faire travailler ensemble pour réaliser une transformation similaire, " il a dit.

"En outre, par le travail d'équipe, nous avons introduit une stratégie pour nous amener également à de nouvelles variantes de nos produits, " West a déclaré. "En combinant du fer bon marché avec un composé de soufre organique, nous avons pu concocter un beau gagnant-gagnant. Le catalyseur au fer accélère le processus en lui donnant un atome d'hydrogène, et s'écarte du chemin. Ensuite, le soufre peut entrer et lui donner le second."

Il a noté que l'hydrogène gazeux inflammable est un réactif courant dans l'hydrogénation industrielle. "Notre processus utilise ce simple, réactif de banc stable, phénylsilane, comme source d'hydrogène, " West a déclaré. "Nous l'ajoutons simplement à l'éthanol avec les deux catalyseurs et l'alcène. Et l'éthanol est aussi un solvant vert.

"Et lorsque vous fabriquez des médicaments à l'échelle de la tonne, vous voulez éviter de générer des tonnes de déchets de solvants toxiques, " dit-il. " C'est quelque chose à éviter à tout prix. Cela pourrait donc être une grande victoire pour les sociétés pharmaceutiques. »

Il a déclaré que son laboratoire travaillait à configurer ses catalyseurs pour produire une variété de produits. "Cela nous donnerait beaucoup de complexité chimique et de diversité à partir d'un seul matériau de départ, " West a déclaré. "Nous voulons savoir si nous pouvons exercer ce niveau de contrôle élevé sur le processus."