Generazione di passaggi chiave assistita da computer nella sintesi totale degli alcaloidi
In questo articolo scientifico del 2023, i ricercatori hanno sfruttato il software di retrosintesi SYNTHIA™ per ridurre drasticamente il numero di passaggi necessari per sintetizzare la stemoamide. Dall’abstract dell’articolo: “Una sintesi chimica efficiente è fondamentale per soddisfare la domanda futura di medicinali, materiali e prodotti chimici per l’agricoltura. L'analisi retrosintetica di molecole modestamente complesse è stata automatizzata nel corso dei decenni, ma l'esplosione combinatoria delle possibilità di percorsi ha messo a dura prova l'hardware e il software dei computer fino a tempi recenti. Qui, esploriamo una strategia computazionale che unisce la pianificazione della sintesi assistita da computer con la modifica dei grafici molecolari per ridurre al minimo il numero di passaggi sintetici richiesti per produrre alcaloidi. Il nostro studio è culminato in una sintesi enantioselettiva in tre fasi di (-)-stemoamide sfruttando passaggi chiave ad alto impatto, che potrebbero essere identificati in piani di retrosintesi generati dal computer utilizzando le distanze di modifica del grafico”.
Il software che prevede i percorsi sintetici verso molecole complesse è diventato rapidamente sempre più sofisticato. La misura in cui gli algoritmi replicano o completano l’intuizione umana rimane tuttavia incerta. Lin et al. hanno contestato un programma commerciale di retrosintesi con un alcaloide per il quale in letteratura erano state riportate più di 30 sintesi. L’algoritmo proponeva costantemente una reazione di Mannich che nessun approccio precedente aveva previsto, sebbene gli inconvenienti nel resto del percorso beneficiassero dell’intervento umano. Ideando un metodo supplementare basato su grafici per dare priorità ai passaggi chiave, gli autori hanno ottenuto la sintesi più breve di questo obiettivo. —JSY
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