Umweltfreundliche Methode zur Herstellung chlorhaltiger Materialien für Medikamente und Chemikalien
"Unsere Methode verwendet nachhaltige, kostengünstige Katalysatoren und arbeitet bei Raumtemperatur mit sanftem blauem Licht"
Chlor spielt im täglichen Leben eine wichtige Rolle, von der Sauberhaltung von Schwimmbädern bis zur Konservierung von Lebensmitteln. Jetzt hat ein Team von Chemikern an der Rice University eine umweltfreundlichere Methode entwickelt, um Chlor in chemische Bausteine für Medikamente, Kunststoffe, Pestizide und andere wichtige Produkte zu integrieren und gleichzeitig die Kosten zu senken. Diese Forschungsarbeit wurde am 2. Januar in Nature Synthesisonveröffentlicht.
Unter der Leitung von Julian West entwickelten die Forscher ein photokatalytisches Verfahren, bei dem Eisen- und Schwefelkatalysatoren eingesetzt werden, die durch mildes blaues Licht aktiviert werden, um organischen Molekülen Chloratome hinzuzufügen.
Courtesy of Rice University
Unter der Leitung von Julian West, Assistenzprofessor für Chemie und Stipendiat des Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT), entwickelte das Forschungsteam ein photokatalytisches Verfahren, bei dem Eisen- und Schwefelkatalysatoren verwendet werden, die durch mildes blaues Licht aktiviert werden, um organischen Molekülen Chloratome hinzuzufügen. Diese Innovation macht den Einsatz von aggressiven Chemikalien oder hohen Temperaturen überflüssig, die normalerweise bei der Chlorierung erforderlich sind und bei denen schwer zu reinigende Nebenprodukte entstehen können.
"Unsere Methode verwendet nachhaltige, kostengünstige Katalysatoren und arbeitet bei Raumtemperatur mit sanftem blauem Licht", so West. "Sie bietet einen gezielten, effizienten Weg, Moleküle zu chlorieren, ohne dass die Umwelt- und Reinigungsprobleme herkömmlicher Ansätze auftreten.
Ein Vorteil der Methode des Teams ist die präzise Platzierung des Chlors auf den Molekülen, ein Prozess, der als Anti-Markovnikov-Hydrochlorierung bezeichnet wird. Durch diese Präzision entstehen hochreine Produkte, indem Chloratome selektiv an weniger reaktive Teile der Ausgangsmoleküle angehängt werden. Mit diesem Ansatz können Chemiker zusätzliche Reinigungsschritte vermeiden, die oft zeit- und kostenaufwendig sind.
Die Forscher stellten auch eine neue Ergänzung dieses Prozesses vor: die Verwendung von schwerem Wasser zum Einbau von Deuterium, einem stabilen Wasserstoffisotop. Dieser Schritt könnte dazu führen, dass bestimmte Medikamente länger im Körper verbleiben, indem ihre Stabilität erhöht wird, was ihre Wirksamkeit steigern könnte.
"Es ist aufregend, dass diese Methode neue Türen für die Modifizierung von Arzneimitteln und Naturprodukten in einer Weise öffnen könnte, die mit älteren Techniken nicht möglich war", so West.
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