Chimici del California Institute of Technology, in collaborazione con l'Università di Pittsburgh, hanno sviluppato un nuovo catalizzatore attivato dalla luce per la deracemizzazione fotoindotta di alogenuri alchilici terziari e secondari. Questa svolta, descritta in dettaglio su Nature, affronta una sfida significativa in chimica: la sintesi efficiente di singoli enantiomeri da molecole chirali.
Le molecole chirali esistono come isomeri speculari chiamati enantiomeri, dove in genere solo una forma è desiderata per applicazioni specifiche. I metodi tradizionali prevedono la separazione degli enantiomeri e lo scarto della forma indesiderata, un processo dispendioso. Il nuovo catalizzatore offre una soluzione più efficiente producendo selettivamente l'enantiomero desiderato.
Il processo prevede il legame del cloruro di rame a un ligando fosfinico chirale, che modula la reattività. Dopo l'attivazione della luce, il catalizzatore avvia una reazione di trasferimento di un singolo elettrone con il substrato alogenuro, rompendo i legami e generando intermedi radicalici. Successivamente, il cloruro si trasferisce dal complesso di rame al radicale, guidato dal ligando fosfinico chirale, portando alla formazione del prodotto a enantiomero singolo.
Dimostrazioni con vari alogenuri alchilici hanno mostrato rese significativamente più elevate rispetto ai metodi di separazione tradizionali, segnando un sostanziale progresso nella sintesi di molecole chirali e aprendo le porte a una produzione più efficiente di prodotti farmaceutici, agrochimici e altri prodotti chimici speciali.