Хладагент для кондиционеров как сырьё для лекарств

Химики Тольяттинского государственного университета разработали метод синтеза 4,4,4‑трифторбутиналя – редкого соединения, необходимого для создания фторсодержащих лекарственных препаратов. Исходным продуктом служит газ HFO‑1234yf – коммерчески доступный и экологичный хладагент нового поколения. Ранее получить это вещество в граммовых количествах было практически невозможно из‑за сложности и опасности процесса.

Фтор занимает особое место в медицинской химии: его введение в молекулу помогает лекарственным препаратам лучше усваиваться и дольше действовать. Почти 25% современных лекарств-бестселлеров – от средств против диабета и ВИЧ до противораковых препаратов – содержат фтор. Однако синтез фторсодержащих соединений до сих пор оставался сложной задачей.

Одно из перспективных фторсодержащих соединений – 4,4,4-трифторбутиналь, но до последнего времени он был практически недоступен. Единственный известный метод его получения – вакуумный пиролиз – давал продукт с мизерным выходом – всего 24%, причём в смеси с изомером. И разделить их можно было только с помощью сложного хроматографического оборудования.

Учёные Тольяттинского госуниверситета нашли простое и эффективное решение. Вместо опасных и дорогих реагентов они использовали газ HFO-1234yf, который применяют в кондиционерах новых автомобилей. Он безопасен для озонового слоя и продаётся свободно.

Процесс получения состоит из трёх этапов. Сначала из газа получают промежуточное вещество. Затем его превращают в стабильный «полуфабрикат», который легко очистить от примесей. И только потом, в мягких условиях, получают финальный продукт.

–  Раньше все пытались сделать это вещество за один приём, но оно настолько активное, что сразу же вступало в побочные реакции, – поясняет руководитель научно-исследовательской группы, доктор химических наук, профессор Александр Голованов. – Мы разделили процесс на этапы и на время «спрятали» самую активную часть молекулы, а когда она нам понадобилась – аккуратно вернули на место.

В результате выход целевого продукта составил 52% – более чем в два раза выше, чем удавалось получить раньше. Кроме того, разработанный протокол впервые обеспечивает получение соединения в граммовых количествах, то есть, в объёмах, реально пригодных для практического использования, чего раньше не делал никто.

– Наш метод не требует сложного оборудования, опасных реактивов или высоких температур. Всё, что нужно, – это доступное и экологичное сырьё, – говорит ещё один автор работы, кандидат химических наук, заведующий кафедрой «Химическая технология и ресурсосбережение» ТГУ Сергей Соков. –  Теперь любая лаборатория в мире сможет получать это вещество в нужных количествах и применять его для создания новых лекарств.

Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Результаты работы учёных опубликованы в авторитетном международном научном журнале The Journal of Organic Chemistry.