Em produtos químicos usados ??na agricultura, bem como em produtos farmacêuticos e em uma variedade de materiais, as piridinas são frequentemente encontradas como as chamadas unidades funcionais que determinam decisivamente as propriedades químicas das substâncias. As piridinas pertencem ao grupo de compostos de carbono-hidrogênio (CH) em forma de anel ("heterociclos") e contêm um átomo de nitrogênio (N). Para os químicos, a funcionalização direta das ligações carbono-hidrogênio (ligações CH) das piridinas é uma abordagem direta para projetar e modificar moléculas complexas, inclusive no estágio final da sequência de síntese.

Este último significa que os ingredientes ativos podem ser modificados quimicamente sem ter que construí-los novamente. A funcionalização da piridina em uma determinada posição em relação ao átomo de nitrogênio — na "metaposição" de difícil acesso — é extremamente desafiadora e rara. Uma equipe de pesquisadores chefiada pelo Prof. Armido Studer, do Instituto de Química Orgânica da Universidade de Münster, desenvolveu uma nova estratégia para colocar vários grupos funcionais na metaposição das piridinas. Seu estudo foi agora publicado na Science .

Os químicos usam uma desaromatização temporária da piridina; suas propriedades eletrônicas são invertidas, produzindo um produto intermediário estável - uma dienamina. Por meio da química radical e polar, os pesquisadores conseguem, com alto grau de seletividade, colocar na metaposição um grande número de alcanos fluorados, bem como uma série de "substituintes pobres em elétrons" (eletrófilos). . Essas transformações também incluem funcionalidades médicas e agroquímicas relevantes, como grupos trifluorometil e halogênio.

"O importante", diz o Dr. Hui Cao, um pós-doutorando no grupo de trabalho Studer, "é que os produtos intermediários de dienamina funcionalizada são facilmente rearomatizados em piridinas metafuncionalizadas sob condições ácidas ."

Seu colega, Dr. Qiang Cheng, acrescenta: "O alto grau de eficiência, a ampla gama de aplicações e a meta-seletividade de nossa abordagem permitem que doze tipos diferentes de medicamentos sejam funcionalizados".

Além disso, a equipe desenvolveu processos nos quais os medicamentos podem ser transformados diretamente em derivados trifluorometilados e substituídos por cloro, nas chamadas reações one-pot, que envolvem pouco esforço e ocorrem em um único recipiente de reação. Para isso, os químicos usam reagentes baratos e disponíveis comercialmente.

"Nosso estudo fornece uma resposta para o problema não resolvido da funcionalização da piridina na metaposição", diz Armido Studer. "Acreditamos que esta publicação dará um impulso significativo ao desenvolvimento de medicamentos contendo piridinas e de materiais funcionais orgânicos".