Progettazione, Proprietà e Applicazione di Molecole sigma-hole-attive in Soluzione: un Nuovo Strumento per la Chimica Sostenibile

Negli ultimi anni, le interazioni non covalenti che ricadono nella definizione di sigma-hole bonds (sigmaBs) sono state oggetto di numerosi studi volti a definirne proprietà e comportamento sia allo stato solido che in soluzione. Tali interazioni hanno anche suscitato interessi multidisciplinari per lo sviluppo di applicazioni nel settore dei materiali avanzati, in organocatalisi, molecular sensing e drug discovery. Tra le interazioni basate sul sigma-hole, il legame ad alogeno (halogen bond) è l'interazione non covalente che si instaura tra un atomo di alogeno, legato covalentemente e che agisce da elettrofilo, ed una specie nucleofila. Anche atomi del VI gruppo (S, Se, Te), opportunamente attivati, possono assumere la funzione di centri sigma-hole-attivi, comportandosi da elettrofili in chalcogen bonds. L'interesse intorno a interazioni basate su sigma-hole è piuttosto recente e alcune questioni rimangono ancora aperte. In particolare, i) fattori strutturali rendono difficile l'identificazione in soluzione di ?Bs deboli e ii) attualmente solo poche molecole chirali aventi sigma-holes come siti di riconoscimento sono state descritte. In particolare, nessun esempio di elettrofilo chirale coinvolto in chalcogen bond è stato finora riportato. Nell'ambito di una collaborazione bilaterale Italia/Francia, nuove molecole chirali alogenate sono state sviluppate per lo studio in soluzione di interazioni sigmaBs deboli, mostrando una interessante attività sigma-hole-controllata come organocatalizzatori in reazioni di hydrogen transfer su legami C=N. Nell'ambito di questi studi, il primo processo di enantiodiscriminazione controllato da chalcogen bond è stato osservato mediante studio basato su tecnologia HPLC.