Razvoj imobiliziranih katalizatorjev za pripravo devteriranih organskih spojin

Devterirane organske spojine se uporabljajo v številnih aplikacijah, na primer kot standardi v številnih analiznih tehnikah, ali kot nove farmacevtske spojine z izboljšanimi lastnostmi. Lahko se pripravijo posredno, prek večstopenjske totalne sinteze (začenši s devteriranimi enostavnimi substrati in/ali z uporabo devteriranih reagentov), ali neposredno, z izmenjavo vodika (ali drugega atoma) v končni molekuli z devterijem (učinkovitejši pristop). Čeprav se lahko oba pristopa izvajata z uporabo kislin ali baz (ali reakcije z D2O), uporaba katalizatorjev omogoča blažje reakcijske pogoje in višjo toleranco do prisotnih funkcionalnih skupin. Ti katalizatorji, pogosto pripravljeni z uporabo dragih in dolgotrajnih postopkov (in mnogi najnaprednejši organokovinski katalizatorji vsebujejo redke dragocene kovine, kot sta Ir ali Pd), se večinoma uporabljajo v šaržnih procesih in se po končani reakciji zavržejo. Dizajniranje imobiliziranih, reciklirajočih različic teh katalizatorjev predstavlja napredek proti ""krožni kemiji"", kar se ujema z cilji trajnostnega razvoja Združenih narodov in evropskega zelenega dogovora. V tem projektu predlagamo študijo treh imobiliziranih katalizatorjev: (1) dendrimerov in polimernih katalizatorjev, (2) supramolekularnih katalitskih gelov in (3) biokatalizatorjev, ki jih načrtujemo vključiti v pretočne mikroreaktorske sisteme in primerjati med seboj. Trenutno za pripravo D-označenih spojin v znanstveni literaturi obstaja samo eno poročilo o imobiliziranem biokatalizatorju in nobenega o (1) niti o (3), kljub velikemu napredku teh materialov na drugih raziskovalnih področjih. Naš predlog projekta stremi k principom nove zelene ekonomije z raziskovanjem novih imobiliziranih katalizatorjev za pripravo devteriranih organskih spojin. Z uporabo imobiliziranih katalizatorjev v pretočnih mikroreaktorjih bomo pokazali devteriranje kompleksnih molekul, kot so farmacevtske spojine.