炭酸ガスから貴重なキラルアミノアルコールを作り出す触媒作用

スペインのタラゴナにあるカタルーニャ化学研究所 (ICIQ) の研究者達が、二酸化炭素から簡単に得られる環状炭酸エステルを、化学者がビシナルアルミアルコールと呼んでいるずっと貴重なキラル分子に変換する方法を開発したとの事です。アミノアルコールは、抗マラリア薬、抗ウイルス剤(タミフルのような)、鎮痛薬、不整脈治療剤などの、夥しい数の医薬品に利用されています。

vicinal amino-alcohol = 隣接アミノアルコール

環状炭酸エステルへの触媒経路

Researchers derive valuable chiral amino-alcohol structures from CO2

Arjan Kleij 教授率いるグループが、二酸化炭素や他の廃棄ガスのような小分子を、有用な化学物質に変換するための新しい方法論を考案しています。過去の研究で、彼等は、二酸化炭素や利用しやすい化学物質を使って、機能的な環状炭酸エステルへのさまざまな触媒経路を作り出しました。Kleij 教授等は、こういった変換を、安価で持続可能(地球上に豊富)な鉄とアルミニウム触媒を使って可能にしています。

クローズドサイクル

In a new paper recently published in the Journal of the American Chemical Society, ICIQ researchers show how to transform these carbonates into more valuable, highly challenging known as amino-alcohols. The process uses an efficient palladium catalyst, which is more abundant and less expensive than previously used rhodium alternatives. This reaction also releases CO2, which can be reused to make new carbonates, thereby closing the cycle.

Journal of the American Chemical Society 誌に最近掲載された新しい研究論文の中で、ICIQ 研究者達は、こういった炭酸塩をはるかに貴重で作り甲斐のある、アルミアルコールとして知られているキラル分子への変換方法を明らかにしています。そのプロセスは、以前に使われていた代替触媒のロジウムよりも豊富に存在し、より安価な高効率のパラジウム触媒を使っています。この反応は同時に二酸化炭素を放出し、それは新しい炭酸塩を作り出すのに再利用可能で、従って、そのサイクルを完結しています。」

キラルアミノアルコール

キラルアミノアルコール構造は、医薬品の分野ではとても一般的です。”今回の新しい方法論は、単純な容易に入手可能な出発原料から、それらを我々が選択的に獲得することを可能にしてくれます。”と、実験者のAijie Cai氏は言っています。”さらに、その手法は非常に利用者に優しく、添加剤や特別の予防措置を一切必要としない、0℃でほんの数時間のうちに触媒作用を完成します。”と、彼は付け加えています。

ICIQのグループリーダーKleij教授は、”何年も前に、我々は、二酸化炭素を使って、機能性環状炭酸エステルを準備するための、さまざまな高効率な方法を開発しています。現在我々は、もっと広い応用可能性を持った、より作り甲斐のある分子を作り出すために、それらの合成後変換に焦点を当てています。キラルアミノアルコールは、それらが、抗ウイルスや抗マラリア薬などの重要な薬に対する前駆物質なので、製薬産業にとっては特に貴重な存在になっています。”

二酸化炭素が賢者の石

二酸化炭素がこのプロセスの全ての鍵になっています。それは、単純な化学物質を貴重な薬品に変換する賢者の石です。教授は、通常その事を、二酸化炭素が化学反応を促進してくれていると言及しています。二酸化炭素なしだと、どの反応段階もうまくいってくれません。第一段階で研究者は、そのガスを有用な環状炭酸エステルに変換しています。第二段階の間、パラジウム触媒による二酸化炭素除去が、キラル生産物の形成を引き起しています。ガスの放出が、その化学反応を先へ進ませています。二酸化炭素は、リサイクルが可能で、総合的なプロセスを、最小量の炭酸ガス放出によって持続可能にしています。

温暖化ガス、あるいは、温室効果ガスである、二酸化炭素放出量を限界まで減らした、二酸化炭素を利用した、速くて安価で単純、安全、簡単な全く新しい医薬品の原材料の生産プロセスのようです。これで薬が安価になってくれればいいんですけどね。