Destaque
Usando eletricidade, novo método oferece a possibilidade de reciclar CO2 ao mesmo tempo em que produz compostos potencialmente úteis para o desenvolvimento de medicamentos
Cientistas do Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (ICReDD) da Universidade Hokkaido, no Japão, desenvolveram um método que tem o potencial de ajudar a reciclar o CO2 residual, ao mesmo tempo em que produz moléculas úteis para o desenvolvimento de medicamentos.
Além da demanda cada vez mais importante por neutralidade de carbono, os profissionais de Química estão cada vez mais interessados em usar dióxido de carbono (CO2) em sínteses, uma vez que é abundante, barato, relativamente não tóxico e renovável. No entanto, a reatividade do CO2 é relativamente baixa. Para superar isso, a equipe liderada pelo professor Dr. Tsuyoshi Mita utilizou um método eletroquímico no qual um elétron é adicionado à molécula de CO2 ou a outra molécula na solução, tornando muito mais fácil a reação entre elas.
Este trabalho marca um avanço especialmente grande, uma vez que o CO2 é usado para realizar um tipo de transformação tradicionalmente difícil com eficiência sem precedentes. Quando certas condições são atendidas, os elétrons podem ser compartilhados entre muitos átomos em uma molécula pelo que é chamado de sistema aromático. Esses sistemas são especialmente estáveis e difíceis de quebrar, mas o novo método desenvolvido no ICReDD é capaz de desaromatizar, ou quebrar, esses sistemas aromáticos estáveis adicionando CO2 à molécula com a ajuda de eletricidade. Este processo tem o potencial de reciclar CO2 enquanto também produz ácidos dicarboxílicos, de alto valor agregado a partir de materiais de partida simples, resolvendo dois problemas ao mesmo tempo.
Representação artística da eletricidade permitindo a adição de CO2 a compostos heteroaromáticos. Fonte: Dr. Tsuyoshi Mita, Universidade Hokkaido.
Antes dos experimentos reais, os cientistas do ICReDD selecionaram vários compostos heteroaromáticos calculando seus potenciais de redução, que é uma medida de como um composto reagirá quando submetido a um ambiente elétrico. Os resultados permitiram aos pesquisadores identificar compostos potencialmente reativos e realizar experimentos eletroquímicos direcionados. Eles demonstram que uma ampla variedade de substratos que exibem potenciais de redução altamente negativos podem sofrer com muita eficiência essa adição ‘desaromativa’ sem precedentes de duas moléculas de CO2. Os ácidos dicarboxílicos obtidos podem ser modificados de forma fácil e econômica em intermediários-chave para compostos biologicamente ativos, o que pode levar a um desenvolvimento de drogas mais eficiente e econômico. Os pesquisadores envolvidos no estudo atribuem o rápido desenvolvimento desse novo processo à sua estratégia de primeiro realizar análises computacionais que informaram suas escolhas experimentais no laboratório.
“Comecei a aprender Química Computacional quando entrei no ICReDD. Em um ano, consegui usar técnicas avançadas de cálculo, o que foi muito útil para orientar minhas decisões no laboratório”, disse o Dr. Yong You, primeiro autor do estudo. “Levou apenas oito meses para concluir a pesquisa e publicar o artigo, que é muito mais rápido do que um projeto convencional envolvendo experimentos. Um tempo significativo de pesquisa é economizado porque um computador pode prever com segurança a viabilidade das estruturas reagentes e possíveis vias de reação”, comentou o professor Tsuyoshi Mita, que liderou este projeto.
Os resultados fora publicados na revista científica Journal of the American Chemical Society.
Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da Universidade Hokkaido (em inglês).
Fonte: Collin Stecker, Universidade Hokkaido. Imagem: Representação artística da eletricidade permitindo a adição de CO2 a compostos heteroaromáticos. Fonte: Dr. Tsuyoshi Mita, Universidade Hokkaido.
Em suas publicações, o Canal Farma da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Canal Farma tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.
Os comentários constituem um espaço importante para a livre manifestação dos usuários, desde que cadastrados no Canal Farma e que respeitem os Termos e Condições de Uso. Portanto, cada comentário é de responsabilidade exclusiva do usuário que o assina, não representando a opinião do Canal Farma, que pode retirar, sem prévio aviso, comentários postados que não estejam de acordo com estas regras.
Por favor, faça Login para comentar