Derivados do ácido bromodifluoroacético como linkers para a síntese de biomoléculas híbridas usando catálise fotoredox

• Processo: 23/12718-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Márcio Weber Paixão
• Beneficiário: Emanuele Ferrari Pissinati
• Supervisor: Till Opatz
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/04597-0 - Síntese de aminoácidos não-proteinogênicos e modificação de peptídeos empregando fotocatálise, BP.DR
• Assunto(s): Aminoácidos Peptídeos Fotocatálise Síntese orgânica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amino acids | Difluoromethyl radicals | peptides | photocatalysis | Unsaturated Sugars | Síntese Orgânica

Resumo

A modificação precisa de biomoléculas (como aminoácidos, peptídeos e sacarídeos) é altamente desafiadora devido à delicadeza desses compostos. Consequentemente, protocolos brandos são desejáveis, e certos requisitos são necessários para evitar danos à estrutura original. Simultaneamente, uma das estratégias mais empregadas para modificar seletivamente biomoléculas orgânicas é a fotocatálise, na qual esses compostos podem passar por processos envolvendo transferência de um elétron ou transferência de energia sob condições suaves de reação, usando luz visível para facilitar as modificações desejadas. A modificação de aminoácidos, peptídeos e proteínas com o objetivo de utilizar esses miméticos como produtos farmacêuticos tem sido amplamente estudada por vários grupos de pesquisa para melhorar a estabilidade e a farmacocinética das biomoléculas. Devido às suas condições suaves e compatíveis com o ambiente fisiológico, bem como à sua alta tolerância a grupos funcionais, a fotocatálise é uma ferramenta poderosa para a modificação quimiosseletiva desses compostos. Um exemplo de modificação visando maximizar as atividades fisiológicas e, consequentemente, melhorar a biodisponibilidade de candidatos a medicamentos é a incorporação de glicanos na estrutura química original.Embora existam reações que permitem a incorporação de sacarídeos em serina e treonina (O-glicosilação) ou asparagina (N-glicosilação) usando métodos polarizados e quimioenzimáticos, processos semelhantes também ocorrem naturalmente. No contexto da química fotoredox, a maioria dos exemplos relatados envolve radicais glicosílicos adicionando-se a eletrófilos, facilitando assim a formação de novas ligações C-C. A incorporação de radicais eletrofílicos fluoroalquilados ou perfluoroalquilados em olefinas ricas também foi explorada, principalmente no contexto de estirenos. Essa exploração é impulsionada pelo impacto significativo do flúor em moléculas orgânicas, que favorece propriedades químicas, físicas e biológicas únicas quando comparadas às suas contrapartes não fluoradas. Ao considerar sacarídeos como aceptores de radicais fluorados em reações fotocatalíticas, dois exemplos de derivados de glicais e um de exo-glical aparecem exclusivamente em exemplos de protocolos radicais catalíticos.Levando em consideração todas essas descobertas, nosso objetivo é desenvolver três novos procedimentos fotocatalíticos para a inserção de radicais ±-gemdifluoroacetamidas, derivados de aminoácidos e peptídeos em resina, à sacarídeos insaturados. Esses protocolos favorecerão a formação de brometos ±-difluoroglicosil, ±-difluoroglicosil olefinas e compostos ±-hidrodifluoroglicosilados, que são estruturas químicas desejáveis a serem produzidas sob condições fotoquímicas sustentáveis. (AU)