Duurzamere alcohol fosforylering door middel van zuur-base katalyse

Nucleosides, bestaande uit suikers met vijf koolstoffen en een stikstofbase en zijn essentieel for antivirale en kankertherapieën. Voor ze actief kunnen zijn in het lichaam moeten ze gefosforyleerd worden op de 5’-OH van de suikergroep. Deze moleculen worden toegediend als neutrale fosforamidaat precursoren (pronucleotiden). De huidige methodes voor synthese van fosforamidaten starten vanuit gechloreerde precursoren; dat geeft problemen met gechloreerd afval, chemo- of regioselectiviteit van het nucleoside en moeilijke controle van de stereochemie op het chiraal P-atoom. Hier stellen we Zr-gebaseerde metal-organic frameworks (MOFs) voor als katalysatoren voor de synthese van amidofosfaten en pronucleotiden. Het doel is om selectief P-O en P-N bindingen te vormen vanuit P(V)-precursoren. De hypothese is dat de reactiesnelheid en selectiviteit van de huidige homogene katalysatoren overtroffen kunnen worden, door een dubbele activatie van zowel de P=O verbinding als het nucleofiel. Eerst worden MOF katalysatoren met coördinatief onverzadigde Zr sites aangewend voor nucleofiele substituties van fosfaatesters en amidofosfaten. Vervolgens worden regio- en stereoselectiviteit van P-O en P-N bindingsvorming gemaximaliseerd. Spectroscopische en kinetische studies geven inzicht in de reactiemechanismen op de katalysatoren. Tenslotte wordt de reactie opgeschaald en gedemonstreerd met praktische voorbeelden.