El flúor se encuentra raramente en moléculas orgánicas naturales. Sin embargo, este elemento químico es indispensable para la producción de productos farmacéuticos o agroquímicos. La química sintética tiene un papel importante que desempeñar en el desarrollo de nuevos fragmentos moleculares que contienen flúor. Las estrategias de síntesis modulares simples son extremadamente valiosas. Un equipo dirigido por el Prof. Ryan Gilmour del Instituto de Química Orgánica de la Universidad de Münster ha desarrollado ahora una reacción en cascada que permitió que ocurrieran múltiples reacciones de fluoración a través de la generación secuencial de intermediarios reactivos. Usando catalizadores orgánicos económicos y materiales de partida simples, el grupo ha demostrado que el sustrato se puede manipular a través de un tipo de « origami molecular » para generar una nueva clase de moléculas difluoradas y trifluoradas en una sola operación. El estudio se publica en la revista Nature Communications.

La construcción paso a paso de moléculas fluoradas complejas puede requerir múltiples pasos de purificación. Esto tiene implicaciones en términos de costes, gestión del tiempo y generación de residuos. El Dr. Joel Häfliger y la Dra. Louise Ruyet del grupo de investigación de Ryan Gilmour descubrieron que al ajustar las condiciones de reacción, son posibles múltiples reacciones secuenciales en un solo recipiente. De esta forma, generaron tres nuevas clases de productos fluorados complejos a partir de derivados simples del ciclobutanol. « La estrategia tiene paralelos con el arte del origami, en el que se doblan figuras complejas a partir de una simple hoja de papel », ilustra Louise Ruyet. « Este principio se puede transferir a nuestro método químico.

Los múltiples pasos de plegamiento representan reacciones sucesivas. « A partir de nuestra hoja de papel, el derivado del ciclobutanol, se produce un compuesto intermedio. Este compuesto se puede procesar en diferentes productos según las condiciones de reacción », dice Joel Häfliger, autor principal del artículo. La clave del éxito del enfoque fue el uso de un medio ácido para activar el sustrato y producir un intermedio que pueda ser interceptado por un ciclo catalítico. El equipo sintetizó un análogo fluorado del agente Nafenopin, que se usa para la hipolipidemia, un nivel de lípidos en la sangre sorprendentemente bajo, como ejemplo de aplicación.