In Engeland is een lopende-bandmethode bedacht om lange organische ketenmoleculen te synthetiseren, waarbij je zowel de ketenlengte als de stereochemie volledig in de hand hebt. Dat is essentieel als je het effect van variaties in die stereochemie wilt onderzoeken, melden Varinder Aggerwal en collega’s van de University of Bristol deze week in Nature.

Ze willen het assemblageproces in de eerste plaats gebruiken om uit te zoeken waarom op biomoleculen vaak methylgroepen zitten op plekken waar ze volslagen overbodig lijken. Evolutionair gezien moet er wel een goede reden zijn dat daar niet gewoon een H zit; de Engelsen vermoeden dat zo'n methylgroep de op zich heel flexibele koolstofketen een klein beetje krom duwt, waardoor het molecuul een voorkeur krijgt voor de vorm die het beste op zijn doeleiwit past. En om dat vermoeden te bevestigen is het handig als je moleculen kunt synthetiseren waar die methylgroepen niet op zitten, of op een andere plek.

Het idee van een lopende band is trouwens ook afgekeken van de natuur, waar zulke moleculen vaak het werk zijn van een reeks enzymen die er telkens één dingetje aan veranderen en het dan doorgeven aan de volgende in de rij.

De gebruikte chemie heeft dan weer weinig met de natuur te maken. Aggerwal gaat uit van een boronzuurester. Daar zit een C-B binding in die je vrij eenvoudig kunt openknippen om er een ander molecuul tussen te monteren. Na afloop heb je weer een C-B binding, dit keer met de laatste C van dat tweede molecuul. Je kunt dus de reactie eindeloos herhalen, waarbij je eventueel telkens een ander molecuul toevoegt. Als je daarvoor ook nog een katalysator gebruikt die bij elke stap perfect stereospecifiek te werk gaat (in dit geval een organolithiumverbinding), dan weet je exact wat je eindproduct is.

Aggerwal heeft zo al ketens gemaakt met tien bouwstenen. Analyse achteraf leerde dat de stereochemie inderdaad telkens hetzelfde was en dat 97 procent de juiste lengte had; de rest was één bouwsteen te lang.

De Engelsen hebben ook al wat NMR-metingen gedaan aan hun synthetische ketens. Die lijken te bevestigen dat ze op zich heel flexibel zijn en vrijelijk kunnen kronkelen maar daarbij bepaalde kronkels prefereren boven andere, waarbij de plaats van de methylgroepen die voorkeur bepaalt.

bron: Nature