Az aldehidek kellemes illatuk miatt a parfümök gyakori és kedvelt összetevői (pl. Chanel N°5), azonban alkalmazhatóságuk ennél jóval szélesebb körű; alapvető és sokoldalú vegyületek, amelyek számos iparágban nélkülözhetetlenek. Kulcsszerepet játszanak többek között gyógyszerhatóanyagok előállításában, de napjainkban az agrokémiában is egyre nagyobb jelentőségre tesznek szert. A hosszú szénláncú aldehidek ugyanis feromonokként alkalmazhatóak, így környezetbarát és fenntartható alternatívát kínálnak a hagyományos növényvédő szerekkel szemben.

Kiemelt jelentőségük ellenére az aldehidek hatékony és környezetbarát előállítása továbbra is komoly kihívást jelent, különösen akkor, ha kiindulási anyagként a széles körben hozzáférhető és olcsó karbonsavésztereket használják. A jelenlegi szintetikus módszerek gyakran drágák, alacsony hatékonysággal alkalmazhatóak, használatuk során számos melléktermék keletkezik, továbbá nem szokványos reakciókörülményeket és veszélyes vegyszerek alkalmazását igénylik. Ezeknek az akadályoknak a leküzdése régóta egy kiemelt kutatási cél, azonban eddig jelentős áttörés nem sikerült elérni ezen a területen.

A HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont Organokatalízis Kutatócsoportja, Soós Tibor vezetésével, áttörő eredményt ért el ezen a területen. Tanulmányukban, amely a világ egyik vezető kémiai folyóiratának, a Journal of the American Chemical Society (JACS)1 hasábjain jelent meg, egy olyan új, fémmentes katalizátorcsalád felfedezéséről számolnak be, amely lehetővé teszi az észterek teljesen szelektív, hatékony átalakítását aldehidekké, gyakorlatilag melléktermék képződése nélkül. Ráadásul ez az innovatív megközelítés számos, a korábbi módszereket sújtó problémát kiküszöböl, s egy biztonságos, széles körben alkalmazható és méretnövelhető megoldást kínál a vegyészek számára.

A publikáció megjelenése óta hatalmas érdeklődést váltott ki, és már két hét után több mint 14 500 letöltéssel a JACS legolvasottabb cikkévé vált2,3, jól tükrözve a felfedezés jelentőségét és közvetlen relevanciáját mind az akadémiai, mind az ipari szférában.

A kutatócsoport tagjai (Dudás Ádám, Gyömöre Ádám, Mészáros Bence Balázs, Gondár Stefánia, Adamik Renáta, Fegyverneki Dániel és Soós Tibor) az ELTE kutatóival, valamint a Provivi és Aldexchem ipari partnereivel együttműködve bemutatták, hogy az eljárásuk széles körben alkalmazható változatos szerkezetű észter típusú vegyületeken. Ezen túlmenően a felfedezésük gyakorlati értékét is demonstrálták hosszú szénláncú aldehidek előállításában, ami lehetővé tette az ALC-0315 ionizálható lipid, a Pfizer COVID-19 vakcinájának egyik kulcsösszetevőjének hatékonyabb szintézisét. A gyógyszeriparon túl az eljárás hatása az agráriumban is megmutatkozott: az amerikai Provivi vállalat demonstrálta, hogy az új katalizátor lehetővé teszi kiemelt fontosságú növényvédő feromonok (a rizs kártevője ellen) ipari, akár fél tonnás méretű szintézisét, így környezetbarát megoldást kínálva a káros vegyi növényvédőszerek kiváltására.

Ez a felfedezés tehát nem csupán alapkutatási eredmény, hanem jelentős innovációs potenciállal is bír. A know-how-t az AldexChem vásárolta meg a HUN-REN TTK-tól. Az AldexChemet tapasztalt vegyészek és üzletfejlesztők alapították, akik széles körű tapasztalattal rendelkeznek a finomkémiai és gyógyszeriparban. A vállalat továbbfejlesztette a HUN-REN TTK-tól megvásárolt know-how-t, számos szabadalmat nyújtott be, és ezt a technológiát licencbe adta a Provivi számára. Ezek az erőfeszítések lehetővé tették a laboratóriumi találmány gyors átültetését az ipari területre, ami a szokásos évtizedek helyett csupán két év alatt valósult meg, ezzel is bizonyítva a felfedezett módszertan transzformatív potenciálját. Mindent egybevetve, az alapkutatás során kifejlesztett katalizátorok forradalmasíthatják az aldehidek előállítását, megnyitva az utat a biztonságosabb, hatékonyabb és fenntarthatóbb kémiai eljárások előtt, amelyek ráadásul a zöldebb és fenntartható mezőgazdasági termelést is támogatják.

1 Dudás Ádám, Gyömöre Ádám, Mészáros Bence Balázs, Gondár Stefánia, Adamik Renáta, Fegyverneki Dániel, Papp Dávid, Otte Konrad Bernhard, Ayala Sergio Jr., Daru János, Répási József és Soós Tibor: Selective Reduction of Esters to Access Aldehydes Using Fiddler Crab-Type Boranes. J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 1112–1122. https://doi.org/10.1021/jacs.4c14596.

2 https://axial.acs.org/cross-disciplinary-concepts/trending-research-10-most-read-chemistry-articles-of-december-2024

3 https://pubs.acs.org/action/showMostReadArticles?journalCode=jacsat