Molekuláris szintű megértés ipari szintézisekben
Az aldehidek alapvető és sokoldalú vegyületek, amelyek számos iparágban nélkülözhetetlenek. Kulcsszerepet játszanak többek között gyógyszerhatóanyagok előállításában, de napjainkban az agrokémiában is egyre nagyobb jelentőségre tesznek szert. A hosszú szénláncú aldehidek ugyanis feromonokként alkalmazhatóak, így környezetbarát és fenntartható alternatívát kínálnak a hagyományos növényvédő szerekkel szemben. Kiemelt jelentőségük ellenére az aldehidek hatékony és környezetbarát előállításába komoly kihívást jelent a jelentős melléktermék-képződés miatt.
A Journal of the American Chemical Society (JACS) folyóiratban megjelent tanulmányban az ELTE-s Daru János kutatócsoportja a kritikus mellékreakciók okát vizsgálta a HUN-REN kutatóival együttműködésben egy új aldehidszintézis fejlesztése során. A HUN-REN Organokatalízis Kutatócsoportban fejlesztett új, fémmentes katalizátorcsalád lehetővé teszi az észterek teljesen szelektív, hatékony átalakítását aldehidekké, gyakorlatilag melléktermék képződése nélkül. Mészáros Bence Balázs és Daru János nagy pontosságú lokális korrelációs számításai adtak értelmezést az új katalizátorok nyújtotta előnyökre a hagyományosokkal szemben. A kutatás során kiderült, hogy a szelektivitás szempontjából kultcsfontosságú mellékreakció korábban nem ismert úton zajlik, amit az új típusú katalizátorok hatékonyan gátolnak.
A szelektív eljárás a Pfizer COVID-19 vakcina egyik kulcsösszetevőjének hatékonyabb szintézisét tette lehetővé hosszú szénláncú aldehidek útján. A gyógyszeriparon túl az eljárás hatása az agráriumban is megmutatkozott: az amerikai Provivi vállalat demonstrálta, hogy az új katalizátor lehetővé teszi kiemelt fontosságú növényvédő feromonok ipari, akár fél tonnás méretű szintézisét, így környezetbarát megoldást kínálva a káros vegyi növényvédőszerek kiváltására.
Megjelenése óta a publikáció hatalmas érdeklődést váltott ki, kevesebb, mint egy hónap elteltével több mint 16 ezer letöltéssel a hónap legolvasottabb JACS-cikkévé vált, jól tükrözve a felfedezés jelentőségét és közvetlen relevanciáját mind az akadémiai, mind az ipari szférában.