• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Ny procedur kommer att minska behovet av sällsynta metaller i kemisk syntes

    Tertiär alkylativ korskoppling av alkyl- eller arylelektrofiler. Kredit:Kanazawa University

    Läkemedel, plast, och många andra kemiska produkter har förändrat mänskligt liv. För att förbereda dessa produkter, kemister använder ofta en katalysator - ofta baserad på sällsynta metaller - vid olika punkter i sina synteser. Även om sällsynta metallkatalysatorer är otroligt användbara, deras begränsade utbud gör att användningen av dem är ohållbar på lång sikt. Syntetiska kemister behöver ett alternativ.

    I en studie som nyligen publicerades i Angewandte Chemie , forskare från Kanazawa University rapporterar ett sådant alternativ. Deras forskning om en bred klass av kemiska reaktioner som är vanliga i läkemedels- och andra synteser kommer att bana väg för en mer hållbar kemisk industri.

    2010 års Nobelpris i kemi gick till forskare som använde katalysatorer baserade på palladiummetall för att utföra en vanlig typ av kemisk reaktion som kallas korskoppling. Sådana katalysatorer fungerar mycket bra för att syntetisera vad som är känt som överbelastade kvartära kolcentra, som är vanliga i molekyler som används inom jordbruk och medicin. Dock, för långsiktig hållbarhet, forskare behöver ett alternativ till sällsynta metallkatalysatorer.

    "Vi använde bensyliska organoborater för att utföra tertiär alkylativ korskoppling av aryl- eller alkylelektrofiler, " säger Hirohisa Ohmiya, motsvarande författare till studien. "Vår procedur använder inte sällsynta grundämnen och är en enkel väg till kvartära kolcentra."

    Forskarnas inledande studier bestod av ett tertiärt bensylboronat som först aktiveras av en kaliumalkoxidbas för att bli en bensylanjon. Denna anjon genomgår sedan en korskopplingsreaktion med en sekundär alkylkloridelektrofil.

    "Reaktionen har bred räckvidd, " förklarar motsvarande författare Hirohisa Ohmiya. "T.ex. att ersätta fenylgruppen i boronatet med olika aromatiska ringar var framgångsrikt, och elektrofilen kan vara ett brett utbud av ringar och linjära kedjor."

    Efterföljande studier ersatte den sekundära alkylkloriden med olika arylnitriler, aryletrar, och arylfluorider. Många av dessa reaktioner var framgångsrika, såsom de med 4-cyanopyridin och 4-fluorfenylbensen.

    En kommentar i Natur den 19 november indikerar att covid-19-pandemin har stört leveranskedjor till olika sällsynta metaller som är relevanta för den kemiska industrin. Hundratals gruvor och fabriker har stängts, och många nationella gränser är mer begränsade än före pandemin. En långsiktig lösning på störningar i leveranskedjan är att utveckla syntetiska protokoll som inte använder sällsynta metaller. Den forskning som beskrivs här är en viktig del av det arbetet och kommer att bidra till att göra kemiska synteser mer hållbara för framtida generationer.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com