Chemiker von Nobelpreisträger K. Barry Sharpless am Scripps Research Institute ( TSRI ) geführt haben, seine Klick-Chemie verwendet werden, um beispiellose , kraftvolle Reaktivität für neue Arzneimittel, Diagnostika , Kunststoffe, intelligente Materialien und viele andere Produkte zu entdecken.
Die neue SuFEx - Schwefelfluorid Wechsel - Reaktionen ermöglichen Chemiker Moleküle ihrer Wahl zusammen mit Derivaten einer gemeinsamen Handels chemischen als wesentlichen inert zu verbinden. Die Sharpless -Team machte diese chemische sich zuverlässig und reaktionsfähig. Erstaunlicherweise sind Säure-Base- Einschränkungen nur selten ein Problem ist, wenn sie von zentraler Bedeutung für die Chemie der Natur und eine enorme Hürde für Chemiker . Die stabile Linker sind auch nicht-polaren und Zellen, die für die Blut -Hirn-Schranke geben , so haben Potenzial.
Folglich gibt SuFEx einfachen Zugang zu einer ganzen , unerforschte Galaxien innerhalb der chemischen Universums.
" Dies ist eine neue , emergentes Phänomen ", sagte Sharpless , die WM Keck Professor für Chemie und Mitglied der Skaggs -Institut für chemische Biologie an TSRI .
Klicken Sie auf der Chemie, in der Mitte der 90er Jahre als eine Methode für Neues zu entdecken und die Verbesserung der bestehenden chemischen Reaktivität konzipiert , wurde allgemein in der chemischen Wissenschaft nach der 2002 Entdeckung der Kupfer-katalysierte Azid-Alkin -Cycloaddition ( CuAAC ) verwendet . Jetzt SuFEx ist der zweite "perfekte" Klick-Reaktion auf TSRI entdeckt zu werden.
Die Ergebnisse von Sharpless und seine Kollegen wurden online vor dem Druck durch die internationale Chemie Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet .
Chemie , die Anzahl von Klicks
Sharpless den Nobelpreis für Chemie 2001 für die Entdeckung und Entwicklung in den 80er Jahren von asymmetrischen katalytischen Reaktionen . Natur stellt regelmäßig "übergeben " Moleküle wie DNA , die wie eine Wendeltreppe aus dem links eingeben , sondern Chemiker könnten links- oder rechtshändige Moleküle nicht zuverlässig zu machen. Die Sharpless- Reaktionen gab Chemikern dieses Geschenk mit allgemeinen Reaktionen, die entweder links- oder rechtshändig Produkte nach Belieben vorgenommen .
Um eine jüngere Generation von Wissenschaftlern ist jedoch Sharpless berühmt für Klick-Chemie . Bei TSRI in Mitte der 90er Jahre konzipiert , ist es Sharpless modularen Ansatz zur schnellen Entdeckung neuer oder die Verbesserung bestehender , chemische Funktion . Wahre Klick-Reaktionen haben Zuverlässigkeit garantiert und sind umwelt "grünen " voran in Wasser, unter normalen atmosphärischen Bedingungen , und ohne nennenswerte Nebenprodukte. Nach der 2002 Entdeckung der Kupfer-katalysierte Azid-Alkin -Cycloaddition ( CuAAC ) , Klick-Chemie wurde allgemein in den chemischen Wissenschaften vor allem in der Wirkstoffforschung , Biologie und Materialwissenschaften .
Jetzt gibt SuFEx Klick-Chemie noch mehr Leistung und Reichweite.
" Sulfer Fluoridverbindungen sind bekannt für ihre hohe Stabilität , aber wir schließlich erkannte, dass es Wege gibt, sie sinnvoll zu machen reaktive - die Geschwindigkeit und vielfältige Reaktionsumgebung toleriert ist erstaunlich", sagte Jiajia Dong, wissenschaftlicher Mitarbeiter am TSRI und führen Autor der neue Bericht .
Das Leben der Chemie hängt von Phosphat und Amid- Linker, die beim Betreten oder Verlassen Zellen und Membranen polar sind , so eingeschränkt. Während die drei Milliarden Jahre Abenteuer, Natur niemals Sulfat Verbindungen angenommen , noch SuFEx wurde gezeigt, dass durch die und innerhalb der Chemie des Lebens toleriert.
Der Durchbruch kam , indem SO2F2 reaktiv. SO2F2 ist die kommerzielle Gas als Vikane , der weltweit häufigsten Begasungsmittel , zum Zelten Gebäude , um Termiten zu töten , sowie sie in riesigen Lagerhallen gepumpt, um Produkte von potenziellen Krankheitsüberträgern zu befreien und zu verlängern Haltbarkeit verwendet bekannt.
Anwendungen Abound
Eines der spannendsten Einsatzmöglichkeiten von SuFEx ist das Versprechen der Suche nach neuen Diagnostika, Medikamenten und anderen Therapien , auch solche im menschlichen Körper reagieren.
TSRI Chemiker nutzen bereits SuFEx Reaktivität für die Präzisionsmontage neuer Moleküle aus verschiedenen Bausteinen . Dies sollte rasch auf geringere Herstellungskostenin Höhe von bestehenden Produkten sowie der Einführung neuer Produkte durch einfache Synthesewege hergestellt führen .
"Wir glauben, dass wir mit nahezu perfekte Kontrolle, verwenden Schwefelfluoride als General -Anschlüsse zum Verbinden von molekularen Bausteinen ", sagte Dong .
Die Reaktion verursacht leicht Polysulfat Kunststoffe, eine ganze Klasse von unerforschten Material .Polysulfate Kunststoffe können , zum Beispiel, haben Eigenschaften , um Rivalen oder übertreffen die des beliebten , allgegenwärtige Polymere wie Polycarbonate. Stark, robust und transparent sind Polycarbonate jährlich in die Millionen von Tonnen produziert und werden überall in Verbraucherprodukten gefunden , von DVDs auf die Kabinenhauben von F-22 Raptor Jets. Doch Polycarbonate " hydrolysieren " - setzen sich im Wasser - ziemlich leicht . Eine Folge davon ist, der viel publizierten Auslaugen von Bis -phenol -A, die Haupt Baustein aller Polycarbonate und ein Östrogen imitieren.
Eine stabile , nicht- Laugung kommerziellen Polysulfat ist ein offensichtliches Ziel für SuFEx . Chemiker haben lange angenommen Polysulfate nicht durch eine kommerziell praktikable Methode gemacht werden, aber in einem auffallend einfach , kontrolliert und skalierbaren Prozess machte die Sharpless -Team BPA Polysulfat Fasern.
Erste Tests zeigen, die neue Kunststoff kann schlagfester und Abbau als Polycarbonate sein . "Aber das war nur eine Vorführung des Verfahrens , " Dong betont. " Die Kontrolle und die Selektivität , die wir in diesem Prozess haben , dass wir eine große Auswahl an verschiedenen Bausteinen zu polymerisieren. "
TSRI Chemiker erforschen jetzt mehrere wichtige Anwendungen für SuFEx Chemie.