Vid framställning av föreningar, kemister har det grundläggande målet att hitta strategier som är mest selektiva och undviker avfallsprodukter. Genombrott på detta område tjänar, bland annat, att driva industriell innovation och läkemedelsutveckling. I detta sammanhang, allyliska substitutionsreaktioner med användning av katalysatorer av så kallade övergångsmetaller har redan lett till betydande framsteg inom vetenskapen. I en molekyl orsakar katalysatorerna att en funktionell grupp ersätts av en annan grupp i allylisk position, dvs i direkt närhet till en kol-kol dubbelbindning.

Särskilt, den så kallade allyliska funktionaliseringen med hjälp av en katalysator baserad på övergångsmetallpalladium har blivit en väletablerad strategi för konstruktion av kol-kol- eller kol-heteroatombindningar, och dess användbarhet har visats vid naturlig produktsyntes, läkemedelsupptäckt och materialvetenskap. Ändå, det finns fortfarande stora utmaningar i praktiken, särskilt när det gäller ämnens hållbarhet och deras förmåga att genomgå kemiska reaktioner.

Nu har ett team av forskare under ledning av prof. Frank Glorius från universitetet i Münster (Tyskland) utvecklat ett nytt tillvägagångssätt för allylfunktionalisering och genererat π-allylpalladiumkomplex med radikal kemi. Studien har publicerats i tidskriften Naturkatalys .

Flera metoder hade utvecklats för att generera π-allylpalladiumkomplex genom joniska mekanismer tidigare; dock, dessa metoder kräver vanligtvis antingen förfunktionella utgångsmaterial eller stökiometriska oxidanter, vilket naturligtvis begränsar deras omfattning. "Detta är första gången för att uppnå π-allylpalladium-komplexen med hjälp av en radikal strategi. Vi hoppas att denna radikala strategi snabbt kommer att antas av det syntetiska samhället och användas som en kompletterande metod för att möjliggöra ett antal andra relaterade reaktioner, "Säger Frank Glorius.

Så här fungerar den nya metoden:En kommersiellt tillgänglig palladiumkatalysator fotoexciteras av synligt ljus, sammanslagning av N-hydroxietalimidestrar härrörande från billiga och rikliga alifatiska karboxylsyror och råmaterialbutadien, möjliggör generering av π-allylpalladiumkomplex. Detta leder till en så kallad 1, 4-aminoalkylering av dienerna, som forskarna kunde visa i mer än 60 exempel. Dessutom, de kunde visa användbarheten av denna strategi i radikala kaskadreaktioner och i modifieringen av läkemedel och naturprodukter.

"Detta är en innovation inom Palladium -kemi - vi lärde denna gamla övergångsmetallkatalysator nya knep. Dessutom, lättillgängliga N-hydroxiftalimidestrar användes som bifunktionella reagens, döda två fåglar med en smäll, "säger Dr Huan-Ming Huang, första författaren till studien.