שיטת ה"רוכסן" לסינתזה סלקטיבית של מולקולות מורכבות

פרופסור אילן מרק

כתב העת המדעי היוקרתי נייצ'ר (Nature) מדווח:

חוקרי הטכניון פיתחו שיטה חדשה,  שיטת ה"רוכסן", לסינתזה סלקטיבית של מולקולות מורכבות מדובר בפיתוח גישה חדשה לסינתזה של מולקולות מורכבות, עליה קיבל פרופסור אילן מרק מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך מענק מחקר של 2.4 מיליון יורו מהאיחוד האירופי בשל "חשיבה אחרת בסינתזה כימית והליכה נגד הזרם".

חוקרי הטכניון פיתחו שיטה חדשה, שיטת ה"רוכסן", לסינתזה סלקטיבית של מולקולות מורכבות. כך מדווח כתב העת המדעי היוקרתי "נייצ'ר" ("Nature").

הסינתזה של מולקולות חדשות היא מרכזית להתפתחות של שטחי מדע רבים, מרפואה ועד למדע החומרים. מאז המאה ה- 19 הגישה המקובלת לסינתזה של חומרים אורגניים היתה באמצעות יצירת קשרים חדשים, בעיקר קשרי פחמן-פחמן, תוך שליטה במבנה המרחבי (הסטריאוכימיה) שלהם. האם זו הדרך היחידה ליצור מולקולות אורגניות מורכבות?

במאמר שפרסמו לאחרונה בכתב העת המדעי היוקרתי "נייצ'ר" (Nature), פרופסור אילן מרק וקבוצת המחקר שלו מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך הדגימו לראשונה רעיון חדשני בו שילבו הפעלה ושבירה בו-זמנית של קשרי פחמן-פחמן ופחמן-מימן כדי לקבל בצעד אחד תרכובות מורכבות שבשיטה המקובלת קשה להכינן. הם השתמשו במולקולה שבצידה האחד קיים מתח בגלל נוכחות טבעת משולשת ובצידה השני יש קשר כפול בין שני אטומי פחמן. על ידי הוספת תרכובת צירקוניום הצליחו לגרום לנדידת הקשר הכפול, בדומה לפעולת רוכסן, עד לקטע בו נמצאת הטבעת המשולשת, דבר שהביא לשבירה סלקטיבית של קשר פחמן-פחמן המתוח. "ממש כמו שאתה רוכס מעיל ומחבר את שני צידי הרוכסן למטה ומעלה אותו למעלה", מסביר פרופסור מרק. "לפעמים ניתק הקשר הזה בין שני צידי הרוכסן כשאתה מזיז אותו. את הניתוק הזה הצלחנו לבצע ולשבור בצורה מתוכננת מראש את הקשר פחמן-פחמן הרצוי".

פריצת הדרך הזו מצטרפת לפרסום לפני כשנה, גם הוא ב- ,Nature בו דיווחו פרופסור מרק וצוותו על דרך חדשנית ליצירת מולקולות בעלות מרכז כיראלי וזאת בשלב אחד בלבד מחומר המוצא. עד אז הגיעו לכך חוקרים במספר שלבים.

לשני המחקרים פורצי הדרך של פרופסור מרק יש השלכות מרחיקות לכת לסינתזה ופיתוח של תרופות חדשות והם מעוררים ענין רב בקהילה המדעית והתעשייתית. בשל "חשיבה חדשנית ושונה בכימיה סינתטית והליכה נגד הזרם" קיבל עתה פרופסור מרק מענק גדול בסך 2.4 מיליון יורו מהאיחוד האירופי והוא עומד לגייס חוקרים נוספים שיעסקו במחקר מבטיח זה.

עבור פיתוח שיטות סינתטיות בדרך שונה לחלוטין מהמקובל, קיבל פרופסור אילן מרק בשנת 2012 את פרס החברה הישראלית לכימיה ואת פרס היצירתיות בסינתזה של חברת Janssen Pharmaceutica.