Ekonomičnija i efikasnija metoda priprave optički čistih katalizatora iz porodice izotiourea

Ovakav razvoj metodologije u jednom reakcijskom koraku definitivno olakšava put do željenih katalizatora.

Međunarodni tim znanstvenika među kojima je i ruđerovac Danijel Glavač, doktorand u Laboratoriju za biomimetičku kemiju IRB-a, razvio je novu metodu sinteze kiralnih molekula izotiourea. Predložena metodologija njihove priprave smanjuje ukupan broj sintetskih koraka, količinu korištenih otapala i kemikalija te skraćuje vrijeme priprave.

Ovi rezultati objavljeni su u uglednom znanstvenom časopisu Chemical Science (IF 9.063), koji je jedan od vodećih časopisa u području kemijskih znanosti u izdanju Kraljevskog društva za kemiju (The Royal Society of Chemistry). Da je riječ o značajnim rezultatima potvrđuje i činjenica da je uredništvo časopisa kategoriziralo ovaj rad kao preporuku tjedna (ChemSci Pick of the Week).

Suvremeni sintetski protokoli zahtijevaju nove metodologije, koje bi trebale biti široko primjenjive, operativno jednostavnije i koje koriste jeftine, lako dostupne i ekološki prihvatljive katalizatore. Razvoj novih katalizatora za asimetričnu pripravu složenih molekula i lijekova od velikog je interesa sa sintetskog, ekološkog i ekonomskog gledišta.

„Enantioselektivna kataliza malim organskim molekulama pruža nam način na koji možemo ostvariti te ciljeve te izbjeći katalizatore na bazi teških metala ili skupih biokatalizatora. Zbog svoje sposobnosti aktiviranja širokog spektra supstrata, kataliza kiralnim molekulama, koje u svojoj strukturi posjeduju strukturu tiouree, postala je jedna od metoda izbora za složene transformacije te se njome sve više zamjenjuju tradicionalne metode.“ – objašnjava Danijel Glavač, doktorand i drugi autor na radu.

Danijel Glavač, doktorand u Laboratoriju za biomimetičku kemiju IRB-a / Foto: IRB

Nova metoda koristi manje otapala

Kiralni izotiourei (HBTM) koriste se kao katalizatori u velikom broju kemijskih transformacija. Do sada su se za njihovu pripravu koristili složeni, zahtjevni i dugotrajni procesi. Predložena metodologija njihove priprave smanjuje ukupan broj sintetskih koraka, a posljedično uštedu količine otapala, kemikalija, i vremena. Ovakav razvoj priprave kiralnih izotiourea u jednom reakcijskom koraku definitivno olakšava put do željenih katalizatora.

„U našem radu smo opisali opći i visoko učinkovit pristup optički čistim kiralnim HBTM katalizatorima pomoću tzv. [4+2] cikloadicije katalizirane kiralnim fosfornim kiselinama. Dobiven je širok raspon HBTM katalizatora u vrlo visokim prinosima i izvrsnim razinama optičke čistoće (>98:2 d.r., i do > 99 %ee). Nadalje, ovakvu metodu sinteze moguće je provesti i na gramskoj skali, a računalnim i eksperimentalnim metodama određeni su mehanizmi nastajanja produkata.“ – objašnjava Danijel Glavač.  

Programi mobilnosti doprinose međunarodnoj prepoznatljivosti i novim projektima

Ovo istraživanje provedeno je u grupi prof. Géraldine Masson na Université Paris-Saclay, gdje je Danijel Glavač boravio u sklopu stipendije IRB-a i Francuske ambasade 2018. godine.

„Zahvaljujući Danijelovom doprinosu ovom radu, ostvarenom u relativno kratkom vremenu, omogućeno je povezivanje hrvatskih i francuskih istraživačkih grupa, koje do tad nisu imale zajedničkih kontakata. Temeljem navedenih rezultata odobren nam je projekt u sklopu programa 'Cogito' Partnerstvo Hubert Curién za razdoblje 2019. – 2020.' U sklopu tog projekta predviđen je razvoj metodologije za pripravu strukturnih derivata HBTM s potencijalnim herbicidnim djelovanjem. Projekt omogućuje našim doktorandima i da provedu određen period vremena u laboratoriju francuskog partnera s ciljem usvajanja suvremenih metoda u razvoju katalitičkih reakcija.'' – objašnjava dr. sc. Matija Gredičak, mentor.

Dr. sc. Ivanka Jerić, voditeljica Laboratorija za biomimetičku kemiju, doktorand Danijel Glavač i dr. sc. Matija Gredičak / Foto: IRB

Povrat uloženog na najbolji način

„Institut Ruđer Bošković je prepoznao važnost internacionalizacije hrvatske znanosti, stoga potiče mobilnost istraživača s ciljem ostvarivanja novih međunarodnih suradnji i projekata. Posebno se potiče mobilnost studenata poslijediplomskih studija i poslijedoktoranada. 'Ruđer' je i ove godine osigurao sredstva za kratkoročne studijske boravke studenata u europskim laboratorijima, kao i za dolazak inozemnih istraživača na Institut radi održavanja seminara. Ovaj rad je potvrda dobro uloženih sredstava, a Danijel je najbolji primjer vrijednog studenta koji, uz podršku mentora, ulaže u svoje znanje i znanstveni razvoj.“ – zaključila je dr. sc. Ivanka Jerić, voditeljica Laboratorija za biomimetičku kemiju.

Institut Ruđer Bošković / Ekovjesnik

 

VEZANE VIJESTI

Nove spoznaje o utjecaju površinski aktivnih tvari na formiranje oblaka

Znanstvenici su po prvi put izmjerili koncentracije površinski aktivnih tvari u sitnim frakcijama lebdećih čestica u zraku. To bi moglo biti značajno za procese stvaranja oblaka i njihova svojstva, što bi moglo biti od posebne važnosti upravo u klimatski značajnim područjima kao što su oceani.

Mikroalge kao biogorivo budućnosti: Prilike i izazovi

Znanstvena radionica u sklopu projekta „Potencijal jadranskih mikroalgi za proizvodnju biogoriva 3. generacije“ dovodi u Rovinj vodeće hrvatske stručnjake u području plave biotehnologije koji otkrivaju kako morske alge mogu pomoći u pronalaženju alternativnih goriva.

Velik korak za poboljšanje metode proizvodnje vodika kao OIE

Tim znanstvenika iz Grupe za računalne bioznanosti s Instituta Ruđer Bošković (IRB) u suradnji s njemačkim kolegama sa Sveučilišta Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg (FAU) razjasnio je industrijski-najiskoristiviji mehanizam proizvodnje vodika. Rezultati su objavljeni u jednom od najutjecajnijih časopisa u području kemije - Angewandte Chemie International Edition.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER