Il cloro svolge un ruolo essenziale nella vita quotidiana, dal mantenimento delle piscine pulite alla conservazione degli alimenti. Ora, un team di chimici della Rice University ha sviluppato un modo più rispettoso dell’ambiente per integrare il cloro nei componenti chimici per farmaci, plastica, pesticidi e altri prodotti essenziali riducendo i costi. Questa ricerca è stata pubblicata in Sintesi della natura il 2 gennaio.
Guidato da Julian West, assistente professore di chimica e studioso del Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT), il gruppo di ricerca ha sviluppato un processo fotocatalitico che utilizza catalizzatori di ferro e zolfo attivati dalla delicata luce blu per aggiungere atomi di cloro alle molecole organiche. Questa innovazione elimina la necessità di prodotti chimici aggressivi o di temperature elevate tipicamente richieste nella clorazione, che possono generare sottoprodotti difficili da purificare.
“Il nostro metodo utilizza catalizzatori sostenibili e a basso costo e funziona a temperatura ambiente con una delicata luce blu”, ha affermato West. “Fornisce un modo mirato ed efficiente per clorurare le molecole senza le sfide ambientali e di purificazione degli approcci convenzionali.”
Un vantaggio del metodo del team è il suo preciso targeting per il posizionamento del cloro sulle molecole, un processo chiamato idroclorazione anti-Markovnikov. Questa precisione crea prodotti altamente puri legando selettivamente gli atomi di cloro alle parti meno reattive delle molecole di partenza. Con questo approccio, i chimici possono evitare passaggi di purificazione aggiuntivi che spesso richiedono molto tempo e sono costosi.
I ricercatori hanno anche svelato una nuova aggiunta a questo processo: l’utilizzo di acqua pesante per incorporare il deuterio, un isotopo stabile dell’idrogeno. Questo passaggio potrebbe far durare più a lungo alcuni farmaci nell’organismo aumentandone la stabilità, potenziandone potenzialmente l’efficacia.
“È entusiasmante che questo metodo possa aprire nuove porte per modificare prodotti farmaceutici e naturali in modi che non erano possibili con le tecniche precedenti”, ha affermato West.
I collaboratori della ricerca includono gli studenti della Rice Kang-Jie Bian, Shih-Chieh Kao, Ying Chen, Yen-Chu Lu, David Nemoto Jr. e Xiaowei Chen.
Anche Angel Marti, professore e cattedra di chimica e professore di bioingegneria, scienza dei materiali e nanoingegneria, ha contribuito a questo studio, che è stato sostenuto da CPRIT, dalla Welch Foundation, dalla Research Corporation for Science Advancement e dall’American Chemical Society Petroleum Research Fund.
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