Forskare vid Ruhr-Universität Bochum har utvecklat en ny katalysator som kan katalysera reaktioner för att producera läkemedel eller kemikalier som används inom jordbruket. Det skapar kol-kol-bindningar mellan vad som kallas organolitiumföreningar utan att skapa några oönskade biprodukter. Teamet ledd av professor Viktoria Däschlein-Gessner, Forskningsgruppen för oorganisk kemi II, beskriver resultaten i journalen Angewandte Chemie , publicerades online den 29 juli 2020.

Oumbärlig för många applikationer

Organolitiumföreningar är reagens med en litium-kolbindning, som är bland de mest reaktiva föreningarna inom syntetisk kemi. "På grund av deras speciella egenskaper, de är oumbärliga i många applikationer, även i industriell skala, säger Viktoria Däschlein-Gessner, medlem av Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation, Resolv för kort. "Dock, hög reaktivitet leder ofta också till oönskade bireaktioner. Som ett resultat, organolitiumföreningar har hittills endast beaktats i begränsad omfattning, eller inte alls, för vissa applikationer."

Forskargruppen ledd av Viktoria Däschlein-Gessner kunde övervinna sådana begränsningar med hjälp av en mycket effektiv katalysator. Den nya fosfin-palladium-katalysatorn kopplar selektivt två kolatomer – båda med olika organolitiumföreningar och många så kallade arylhalider. Det avgörande var att den är tillräckligt aktiv, även vid rumstemperatur.

Marknadslansering planerad

Inga ytterligare tillsatser behövs för den nya syntesprocessen och den kan användas brett. Detta innebär att mellansteg under syntesen kan undvikas, vilket ger mindre metallsaltavfall. Katalysatorn garanterar en hög grad av selektivitet, även om produktmängder på flera gram produceras. För att möjliggöra användning i industriell skala, nästa steg måste vara att testa den i ännu större volymer.

I samarbete med industrin, forskarna i Bochum avser att snart lansera de utvecklade katalysatorerna på marknaden. "Deras speciella aktivitet är inte bara fördelaktig i de beskrivna reaktionerna, men erbjuder också förbättringar för många andra transformationer inom nästan alla områden av finkemisk syntes, " säger Däschlein-Gessner. Förutom produktionen av läkemedel och kemikalier för jordbruket, dessa inkluderar dofter och material för organiska lysdioder.