Varje kemikalie, från det enklaste till det mest komplexa, har ett strukturellt skelett av atomer. Atomerna kan tillsättas eller tas bort för att omvandla kemikalien till olika typer, för användning i olika applikationer. För många läkemedel och jordbrukskemikalier, skelettet består av en multileddad kolring som kallas en karbocykel.

Det är otroligt svårt att göra en bilcykel med mer än fem eller sex medlemmar, men ett forskargrupp vid Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT) i Japan har utvecklat en ny metod som enkelt kan producera sju- och åtta-ledda karbocykler.

De publicerade sina resultat i den 28 november tryckta upplagan av Kemisk kommunikation , en tidskrift för Royal Society of Chemistry.

"Generellt, bildandet av medelstora ringar är en svår fråga på grund av deras instabilitet och störning, "sa Keiji Mori, pappersförfattare och docent vid Institutionen för tillämpad kemi vid Tekniska högskolan vid TUAT. "I den här studien, Vi utvecklade en enkel och effektiv metod för konstruktion av sju- och åttaleddade motorcyklar. "

Mori och medförfattare Yuna Otawa, även med Institutionen för tillämpad kemi vid Tekniska högskolan vid TUAT, använde en process som kallades "intern redoxprocess".

Carbocyklerna inkluderar kolatomer bundna till väteatomer. Systemet med karbocykler oxideras, vilket innebär att kemikalierna ordnar om och byter komponenter. Detta försvagar bindningarna mellan kol och väten, tillåter väteatomer att binda till ett annat kol. Forskarna inducerade denna process på ett cykliskt sätt, orsakar väteförskjutning till distalt kol, som leder till ett rent ordnat, medelstora (sju- och åtta ledade) karbocykler. En anmärkningsvärd poäng är att deras bildning är överväldigande gynnade jämfört med fem- eller sexledade ringformationer, vilket är en lättare process.

"Konstruktionen av sju medlemmar eller större karbocykler är ett stort forskningsämne inom modern syntetisk organisk kemi, "Mori sa." Många organiska kemister har ägnat mycket tid och ansträngning åt utvecklingen av en effektiv metod för syntes av denna skelettklass, men de flesta av de rapporterade metoderna kräver relativt utspädda förhållanden och särskilda försiktighetsåtgärder för att undertrycka oönskade intermolekylära reaktioner, därigenom minskar syntesen. "

Enligt Mori, den nya metoden kan utföras utan särskilda försiktighetsåtgärder och utan oönskade molekylära effekter.

"Vårt yttersta mål är att utveckla en syntetisk metod till två typer av medelstora ringar smältpolycyklar, vilket är svårt att uppnå med nuvarande konventionella metoder, "Sa Mori.