Nueva metodología verde para la síntesis de compuestos farmacológicos

Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han desarrollado una metodología que permite obtener de manera más eficiente, ecológica y económica isotiazoles, compuestos presentes en un gran número de fármacos y productos naturales de actividad biológica.

Los isotiazoles (compuestos que presentan un enlace N−S en su estructura) aparecen en un gran número de productos naturales y fármacos como por ejemplo la ziprasidona, un antipsicótico ampliamente usado en el tratamiento de la esquizofrenia.

Los métodos de síntesis tradicionales para la preparación de isotiazoles requieren de condiciones drásticas de reacción como temperaturas elevadas o uso de metales de transición, por lo que nuevos métodos de síntesis —más sostenibles y beneficiosos con el medioambiente— resultarían de gran utilidad en la química orgánica actual.

Ahora, el grupo Froncat de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha desarrollado una metodología que permite la obtención sencilla de isotiazoles en condiciones de reacción suaves basadas en fotocatálisis.

“Puesto que la fotocatálisis permite utilizar la luz visible como fuente de energía para llevar a cabo transformaciones utilizando condiciones de reacción más suaves, ideamos la posibilidad de generar radicales iminilo a través de procesos fotorredox para la preparación de isotiazoles”, explica el profesor José Alemán, director del grupo Froncat.

El trabajo, que se publica en Green Chemistry, representa el primer ejemplo de formación de enlaces N−S a partir de radicales iminilo generados por transferencia electrónica oxidativa, y supone efectivamente una aproximación más eficiente, ecológica y económica para la síntesis de isotiazoles.

Síntesis fotocatalítica

A pesar del gran desarrollo del área de la fotocatálisis y de la importancia de los radicales iminilo en la creación de moléculas más complejas, la síntesis empleando luz visible a través de reacciones de oxidación no había sido estudiada hasta el momento.

Gracias al nuevo método, los investigadores prepararon con éxito moléculas de gran interés para la industria farmacéutica, como un derivado de la molécula brassilexina, producto natural con una potente actividad antifúngica.

“Debido a las condiciones verdes de la metodología descrita, se decidió aplicar nuestra síntesis de isotiazoles mediada por luz visible a las condiciones de flujo. Así pudimos llevar a cabo la preparación de los compuestos deseados de forma secuencial y en una menor cantidad de tiempo, obteniendo un rendimiento/hora unas 140 veces mayor que el obtenido en condiciones normales, lo que nos muestra las grandes posibilidades que ofrece nuestra metodología de ser aplicada a la producción en gran escala”, concluye José Alemán.

_____________________

Referencia bibliográfica:

Cabrera, M. J.; Cembellín, S.; Halima-Salem, A.; Berton, M.; Marzo, L.; Miloudi, A.; Maestro, M. C.; Alemán, J. “Metal-free visible light-promoted synthesis of isothiazoles: a catalytic approach for N–S bond formation from iminyl radicals under batch and flow conditions” Green Chemistry, 2020, 22, 6792 DOI: 10.1039/D0GC02618B.