Химики использовали воздух для получения ценной основы для лекарств
Химики Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета разработали удобный метод, позволяющий удешевить и упростить синтез имидазолов — органических молекул, которые служат в том числе основой для создания широкого ряда лекарств. Один из ключевых реагентов для производства имидазолов, кислород, авторы предложили получать из атмосферного воздуха, что делает метод экономичным и экологичным.
Имидазолы – составная часть целого ряда органических молекул, которые широко применяются в медицине, агрохимии, материаловедении. Так, имидазолы составляют основу антипаразитарных, противогрибковых, антибактериальных, противоопухолевых препаратов и лекарств для нормализации артериального давления. Их используют для производства средств для борьбы с болезнями растений и протравливания семян, в качестве катализаторов для переработки пластика, они входят в состав электролитов для аккумуляторов и катализаторов.
Традиционные методы синтеза имидазолов требуют применения стехиометрических окислителей, таких как токсичные производные марганца или хлорированные реагенты. Более экологичные альтернативные подходы опираются на сложные в получении и дорогие катализаторы на основе редких металлов.
Авторы предложили метод, позволяющий синтезировать имидазольный фрагмент из имидазолина, используя в качестве окислителя атмосферный кислород, который в ходе реакции превращается в воду.
«Для проведения реакции достаточно просто не закрывать колбу, позволив атмосферному кислороду свободно участвовать в реакции. Это является существенным преимуществом метода, поскольку большинство методов окисления с участием кислорода требуют подачи чистого газа из баллонов под давлением, что существенно удорожает и усложняет процесс», — рассказала один из авторов исследования, лаборант международной научно-исследовательской лаборатории «Невалентные взаимодействия в химии материалов» ТПУ Кристина Мячина.
С использованием разработанного метода был получен ряд из 23 имидазолов с выходами до 98 %.
По мнению исследователей, немаловажным аспектом является селективность метода по отношению к группам чувствительным к окислительным реагентам.
Новый метод экологичен, не требует специфического оборудования и реагентов, а потому, считают ученые, он может лечь в основу создания новой технологии получения имидазолов.
В дальнейшем исследователи планируют проверить масштабируемость новой технологии и ее применимость в промышленных условиях.