Ce n'est pas parce que vous avez résolu un défi de chimie permanent que vous ne pouvez pas l'améliorer. Les scientifiques de l'Université Rice avaient cela à l'esprit lorsqu'ils ont entrepris d'améliorer leur technique pour créer un bloc de construction commun pour les médicaments.

Le chimiste du riz Julian West et l'étudiant diplômé Yen-Chu Lu ont découvert qu'un sel de manganèse abondant sur Terre simplifie davantage le processus de synthèse des fluorocétones, molécules précurseurs pour la conception et la fabrication de médicaments.

La méthode complexe nécessitait des catalyseurs d'argent coûteux jusqu'à ce que le laboratoire de West découvre comment le remplacer par un composé à base de cérium. Cela a à son tour conduit les chercheurs à considérer le manganèse comme un catalyseur de niveau supérieur.

Le laboratoire a publié ses résultats dans la revue American Chemical Society Catalyse ACS .

Attacher des atomes de fluor chargés négativement aux cétones, composés biologiques avec une variété de structures, aide à diriger les groupes fonctionnels vers les réactions souhaitées lorsqu'ils sont utilisés dans des composés anticancéreux et autres, dit Ouest. Il a noté dans l'étude précédente que le remplacement des atomes d'hydrogène par des fluors "est comme un blindage à cette position" et aide les médicaments à durer plus longtemps dans le corps.

Le manganèse présente plusieurs avantages par rapport au cérium, Ouest a dit, et pas seulement pour sa disponibilité facile et son faible coût.

"La quantité de produit que nous avons obtenue avec du cérium était bonne, mais pour que ça marche, nous avons dû utiliser autant de cérium comme matière première, " dit Ouest, un professeur assistant de chimie. "Avec du manganèse, nous avions besoin de moins d'un dixième de catalyseur et, plus important encore, ça marche mieux. Nous préférons utiliser une quantité infime de catalyseur pour économiser sur les coûts des matériaux et simplifier la purification. »

Et tandis que le cérium était capable de favoriser des réactions avec une efficacité relative, c'était essentiellement unique.

Le cérium peut être recyclé pour être réutilisé comme catalyseur mais il nécessite une réoxydation difficile. Cela s'est avéré beaucoup plus facile avec les sels de manganèse. "Yen-Chu a trouvé le réactif que nous utilisons, Selectfluor, réoxyde suffisamment le manganèse pour réagir encore et encore, " il a dit.

Le manganèse est également suffisamment bon marché pour que le recyclage du matériau ne soit pas rentable pour les fabricants, dit Ouest.

Le seul bémol, il a dit, est que les réactions activées par le manganèse peuvent prendre plusieurs heures pour produire un lot de molécules, par opposition à la demi-heure environ nécessaire au cérium. Mais même cette limitation ne devrait pas s'avérer un obstacle en raison du coût relatif, il a dit.

"Dans notre vision, c'est un juste compromis, parce que vous réduisez la quantité de réactifs que vous devez ajouter et obtenez plus du composé que vous voulez, ", a déclaré West.

Il a déclaré que les comparaisons directes avec les catalyseurs à l'argent ont prouvé que le manganèse fournissait plus de molécules de produit avec la moitié de la quantité de catalyseur. "Je pense donc que nous arrivons à une catalyse de pointe avec cette réaction."