Un groupe de recherche dirigé par l'Université d'Osaka a réalisé une première mondiale en matière de synthèse asymétrique catalytique, en développant une méthode innovante pour produire efficacement du NOBIN, une molécule précieuse utilisée dans les produits pharmaceutiques.
Leur article, « Enantioselective Heterocoupling of 2-Naphthylamines with 2-Naphthol Derivatives via Cooperative Photoactivation and Chiral Vanadium(V) Catalysis », est publié dans Catalyse ACS.
Leur approche combine un catalyseur au vanadium, une lumière LED et de l'oxygène, réduisant considérablement les déchets en éliminant la formation de sous-produits courants dans les méthodes conventionnelles et en établissant une voie de synthèse hautement durable.
De nombreux médicaments et matériaux fonctionnels modernes dépendent de molécules qui se présentent sous des formes « à droite » et « à gauche », appelées molécules chirales. Traditionnellement, la fabrication de ces molécules nécessite plusieurs étapes et produit souvent des déchets chimiques indésirables.
Dans le cas du NOBIN, les méthodes précédentes produisaient toujours des sous-produits indésirables supplémentaires, réduisant l'efficacité et augmentant la charge environnementale.
L'innovation de l'équipe réside dans la combinaison coopérative d'un catalyseur au vanadium et de la lumière. Le catalyseur convertit sélectivement le 2-naphtol en une espèce radicalaire. Parallèlement, la lumière LED sous oxygène génère une espèce radicalaire cationique à partir de la 2-naphtylamine via un complexe de transfert de charge.
Ces deux radicaux se couplent alors efficacement, donnant exclusivement des dérivés NOBIN. Cela permet d'obtenir un rapport d'entrée idéal de 1:1 pour les matières premières et utilise une lumière LED à faible consommation d'énergie, minimisant considérablement l'impact environnemental et rendant la synthèse hautement durable.
Ce processus propre ne produit que de l'eau comme sous-produit, ce qui présente une compatibilité environnementale et une réduction des déchets exceptionnelles. L’activation de molécules à l’aide de la lumière est économe en énergie et sûre, accélérant ainsi la recherche sur la synthèse asymétrique de nouvelle génération.
Le professeur Shinobu Takizawa, auteur principal de l'étude, déclare : « Cette réalisation ouvre de nouvelles voies dans la synthèse chimique, avec des applications prévues pour des molécules et des médicaments candidats plus complexes. La catalyse coopérative, combinant des catalyseurs légers et métalliques, incarne un processus chimique durable. Cette étude est une étape majeure vers la création d'une société future harmonieuse sur le plan environnemental.
