Sustainable Drug and Organic Target Synthesis via Innovative Electrochemical and Flow Technologies

The presented thesis explores sustainable methods for synthesizing pharmaceutical compounds using electrochemical and flow-based technologies. Traditional chemical processes often involve hazardous reagents and waste, while these green alternatives offer cleaner, safer, and more efficient reactions. Electrochemistry uses electric current to drive reactions without stoichiometric reagents, improving atom economy and reducing waste. Flow chemistry enhances safety, control, and scalability. The work focuses on three projects: (1) electrochemical decarboxylative hydroxylation for making bempedoic acid under mild, safe conditions; (2) NHPI-mediated lactonization of benzylic alcohols to synthesize phthalides using oxygen as oxidant; (3) a modular flow system for synthesizing α,α-difluoromethylene amines, key medicinal compounds. Together, these strategies aim to enable greener, scalable routes to drug-like molecules, addressing key challenges in sustainable organic synthesis.

Il progetto di tesi esplora metodi sostenibili per la sintesi di composti farmaceutici utilizzando tecnologie elettrochimiche e flow chemistry. I processi chimici tradizionali implicano spesso reagenti pericolosi e produzione di scarti, mentre queste alternative verdi offrono reazioni più pulite, sicure ed efficienti. L’elettrochimica sfrutta la corrente elettrica per attivare le reazioni senza l’uso di reagenti stechiometrici, migliorando l’economia atomica e riducendo i rifiuti. La flow chemistry aumenta sicurezza, controllo e scalabilità. Il lavoro si concentra su tre progetti: (1) idrossilazione decarbossilativa elettrochimica per la sintesi dell’acido bempedoico in condizioni mild e sicure; (2) lattonizzazione elettrocatalitica mediata da NHPI per ottenere ftalidi da alcoli benzilici usando ossigeno molecolare; (3) un sistema modulare a flusso continuo per la sintesi di ammine α,α-difluorometileniche, importanti in ambito farmaceutico. Queste strategie mirano a sviluppare sintesi green e scalabili per molecole a rilevanza terapeutica.