Cientistas da Universidade de Nagoya desenvolveram um fotocatalisador à base de ferro que reduz a dependência de metais raros na síntese orgânica. O novo design usa menos ligantes quirais caros e permite a primeira síntese total assimétrica de (+)-heitziamide A. Este avanço promove reações químicas mais sustentáveis sob luz de LED azul.
Pesquisadores da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade de Nagoya, liderados pelo Professor Kazuaki Ishihara, Professor Assistente Shuhei Ohmura e aluno de pós-graduação Hayato Akao, introduziram um fotocatalisador de ferro redesenhado. Publicado no Journal of the American Chemical Society em 2026, o estudo detalha como este catalisador reduz o uso de ligantes quirais em dois terços em comparação com a versão de 2023, que exigia três por átomo de ferro apesar de apenas um contribuir para a enantiosseletividade. O novo sistema incorpora ligantes bidentados acirais acessíveis com os quirais para formar uma estrutura de sal de ferro(III). Esta configuração aprimora o desempenho catalítico e direciona a configuração tridimensional dos produtos. Ativado por luz de LED azul eficiente em energia, facilita uma ciclização de catião radical controlada (4 + 2), formando anéis de seis membros com adutos 1,2,3,5-substituídos comuns em produtos naturais. Usando este catalisador, a equipe alcançou a primeira síntese total assimétrica de (+)-heitziamide A, um composto de plantas medicinais que suprime surtos respiratórios. Sínteses anteriores não haviam produzido o enantiômero natural de forma assimétrica. O catalisador imagem-espelho poderia produzir (-)-heitziamide A de maneira semelhante. «O novo design de catalisador representa a forma definitiva dos fotocatalisadores fotoredox de ferro(III) quiral», afirmou Ohmura. «Acreditamos que esta conquista marca um marco significativo no avanço da fotocatálise baseada em ferro.» Ishihara acrescentou: «Alcançar a primeira síntese total assimétrica de (+)-heitziamide A usando esta reação catalítica é uma conquista notável.» A abordagem permite a construção de moléculas complexas, incluindo precursores farmacêuticos, com ferro abundante em vez de metais escassos como rutênio e irídio. Este desenvolvimento sugere potencial para síntese enantiosseletiva de substâncias bioativas adicionais via o mesmo passo de cicloadição.
