Новости

6 декабря, 2017 20:10

Медь заменит токсичный палладий и дорогую платину в синтезе лекарств

Химики Уральского федерального университета в совместном проекте «РНФ» 2016 года с коллегами из Индии показали эффективность наночастиц меди в качестве катализатора на примере анализа 48 реакций органического синтеза. Одно из преимуществ катализатора заключается в его нерастворимости в традиционных органических растворителях. Это делает наночастицы меди полноценной альтернативой катализаторам на основе тяжелых металлов, например, палладия, используемого в настоящее время для синтеза многих фармпрепаратов и токсичного для клеток. Результаты опубликованы в журнале Coordination Chemistry Reviews с импакт-фактором 13.324.
Фото: Наночастицы меди стоят дешево: существует много простых способов их получения из дешевого сырья. Источник: Михаил Шершнев

«Наночастицы меди — идеальный вариант гетерофазного катализатора, так как они существуют при большом разнообразии геометрических форм и размеров, что напрямую влияет на поверхность эффективного массообмена, поэтому реакции в присутствии данного катализатора характеризуются высокой скоростью, селективностью и выходами продуктов», — отмечает соавтор статьи Григорий Зырянов, доктор химических наук доцент кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ.

Сами наночастицы меди стоят дешево, так как существует много простых способов их получения из дешевого сырья и эти способы постоянно модифицируются. В результате получается высокопористая структура катализатора на основе наночастиц меди с размером пор от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Из-за малого размера частиц площадь каталитической поверхности получается огромной. А вследствие нерастворимости наночастиц меди реакции, ими катализируемые, идут на поверхности катализатора. После проведения реакции не взаимодействующие с растворителями наночастицы меди легко удаляются, что гарантирует отсутствие примесей катализатора в составе конечного продукта. Уже сейчас данные катализаторы востребованы для органического синтеза методами «зеленой химии». Ее основными принципами являются простота, дешевизна и безопасность получения, а также возможность переработки и возвращения реагентов в цикл.

Одной из перспективных областей применения катализатора на основе наночастиц меди химики видят прежде всего создание медицинских препаратов с использованием реакций кросс-сочетания. В 2010 году за работы в области катализируемых палладием реакций кросс-сочетания была присуждена Нобелевская премия по химии ученым из Японии и США: Ричарду Хеку, Эйити Нагиси (Негиши) и Акире Судзуки. Несмотря на общемировое признание, катализируемые палладием реакции кросс-сочетания нежелательны для синтеза большинства лекарственных препаратов вследствие токсичности палладия для живых клеток и отсутствия методов надежного удаления следов палладия из конечного продукта. В дополнение к токсичности дороговизна катализаторов на основе палладия, а также другого катализатора для фармацевтики, платины, делают использование наночастиц меди экономически и экологически оправданным решением.

14 июня, 2024
Обнаружен эффективный способ предсказания развития отдаленных метастазов при раке молочной железы
Ученые НИИ онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра РАН обнаружили ...
14 июня, 2024
Природная аптека: ученые открыли способность растительных пигментов усиливать действие противогрибкового препарата
Российские ученые выяснили, что природные растительные пигменты флавонолы способны в несколько раз у...