Para ilmuwan di Universitas Nagoya telah mengembangkan fotokatalis berbasis besi yang mengurangi ketergantungan pada logam langka dalam sintesis organik. Desain baru ini menggunakan lebih sedikit ligan kimia mahal dan memungkinkan sintesis total asimetris pertama dari (+)-heitziamide A. Kemajuan ini mendorong reaksi kimia yang lebih berkelanjutan di bawah cahaya LED biru.
Peneliti dari Sekolah Pascasarjana Teknik Universitas Nagoya, yang dipimpin oleh Profesor Kazuaki Ishihara, Asisten Profesor Shuhei Ohmura, dan mahasiswa pascasarjana Hayato Akao, telah memperkenalkan fotokatalis besi yang didesain ulang. Diterbitkan di Journal of the American Chemical Society pada 2026, studi tersebut merinci bagaimana katalis ini memangkas penggunaan ligan kimia sebesar dua pertiga dibandingkan versi 2023 mereka, yang memerlukan tiga ligan per atom besi meskipun hanya satu yang berkontribusi pada enantioselektivitas. Sistem baru ini menggabungkan ligan bidentat akiral terjangkau dengan ligan kimia untuk membentuk struktur garam besi(III). Pengaturan ini meningkatkan kinerja katalitik dan mengarahkan konfigurasi tiga dimensi produk. Diaktifkan oleh cahaya LED biru yang hemat energi, katalis ini memfasilitasi siklisasi kation radikal terkendali (4 + 2), membentuk cincin enam anggota dengan aduk 1,2,3,5-tergantikan yang umum dalam produk alami. Menggunakan katalis ini, tim berhasil melakukan sintesis total asimetris pertama dari (+)-heitziamide A, senyawa dari tanaman obat yang menekan ledakan pernapasan. Sintesis sebelumnya belum menghasilkan enantiomer alami secara asimetris. Katalis bayangan cermin dapat menghasilkan (-)-heitziamide A dengan cara serupa. «Desain katalis baru ini mewakili bentuk definitif dari fotokatalis fotoredoks besi(III) kimia», kata Ohmura. «Kami yakin pencapaian ini menandai tonggak penting dalam memajukan fotokatalisis berbasis besi.» Ishihara menambahkan, «Mencapai sintesis total asimetris pertama sepanjang sejarah dari (+)-heitziamide A menggunakan reaksi katalitik ini adalah prestasi luar biasa.» Pendekatan ini memungkinkan pembangunan molekul kompleks, termasuk prekursor farmasi, dengan besi yang melimpah daripada logam langka seperti ruthenium dan iridium. Perkembangan ini menunjukkan potensi untuk sintesis enantioslektif zat bioaktif tambahan melalui langkah sikloaddisi yang sama.
