Forskare från Tomsk Polytechnic University har tillsammans med sina kollegor från USA och Japan föreslagit ett nytt sätt att ta itu med den viktigaste och grundläggande utmaningen med organisk kemi, dvs bryta en bindning mellan kol- och väteatomer för att bilda nya organiska ämnen. De var de första som utförde "brytning" i vatten tack vare speciellt syntetiserade ämnen som kallas arylbenziodoxaboroler. Som ett resultat, forskarna syntetiserade ett antal nya fenoliska ämnen som har hög biologisk och antioxidant aktivitet. I framtiden, de kan användas för att skapa droger.

Resultaten av studien publicerades i Kemi – En europeisk tidskrift .

Direktör för School of Chemistry &Applied Biomedical Sciences Mekhman Yusubov säger, "Vår studie går tillbaka till 2009 när vi syntetiserade benziodoxaborol med två reaktionscentra med jod- och boratomer åt gången. Förresten, Nobelpriser delades en gång ut för forskningen vid vart och ett av reaktionscentrumen och vi lyckades kombinera dem i ett ämne. Benziodoxaborol är en prekursor som presenterar en kemisk byggsten som används för att skapa andra ämnen. Nyligen, vi har hittat förhållanden där benziodoxaborol uppvisar fantastiska egenskaper.

Vi utförde reaktionen i vatten vid rumstemperatur och erhöll en mycket reaktiv intermediär aryne (en aromatisk ring med en trippelbindning), vilket resulterar i att nya fenoliska ämnen kan erhållas ytterligare. De har en hög biologisk och antioxidant aktivitet."

Enligt forskarna, vanligt vatten som ett "grönt" lösningsmedel är ett mycket intressant medium för att utföra kemiska reaktioner, som tillåter ämnen att manifestera nya egenskaper. Dessutom, den är tillgänglig och lätt att regenerera. Det är anmärkningsvärt, att sådana arynemellanprodukter vanligtvis erhålls antingen med hård bestrålning eller med användning av organiska lösningsmedel.

"Dessa två element, nämligen, föregångaren till aryne mellanliggande och vanligt vatten möjliggjorde ett nytt sätt att lösa ett grundläggande problem som utmanar organiska kemister runt om i världen. Dessa element hjälpte till att utföra CH-aktivering, d.v.s. att bryta bindningen mellan kol och väte i molekyler och att skapa en ny kol-kolbindning och därigenom få nya lovande ämnen. För det här syftet, dyra metallhaltiga katalysatorer används vanligtvis. Trots allt, varför finns det fler organiska föreningar än oorganiska? Bara på grund av bildandet av kol-kolbindning när kolmolekyler står sida vid sida. I detta fall, de flesta av de organiska föreningarna har kol-kol-bindningar som är de mest inaktiva. För att få nya föreningar, det är nödvändigt att bryta bindningen av kol och väte för att bilda kol-kolbindning, " förklarar forskaren.

Studien är i linje med konceptet grön kemi fokuserat på att minska den negativa påverkan av kemisk industri på miljön.

Mekhman Yusubov säger, "För närvarande, kemister runt om i världen försöker hitta sätt att använda ämnen mer effektivt, för att minimera förluster av aktiva substanser under reaktioner, att hitta mindre giftiga sätt att erhålla föreningar. Allt detta kräver förbättring av föreningars reaktivitet. Inom detta område, Tomsk Polytechnic University tar en betydande plats i världens vetenskapliga samfund. Vi har samlat på oss stora mängder kunskap och teknologier. Således, i denna publikation, vi avslöjar tre viktiga resultat:syntesen av nya prekursorer som möjliggör extremt intressanta nya föreningar, ett nytt sätt för CH-aktivering och reaktionen utförd i vatten."