19:55 2023-02-07
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Noi orizonturi pentru chimia organoborului și organosiliciului cu triplă elementalizare
_ Noi orizonturi pentru organobor și chimia organosiliciului cu triplă elementalizare
În ultimii ani, substanțele chimice organice care conțin bor (B) și siliciu (Si) și-au găsit aplicații în diverse domenii, inclusiv optoelectronică și farmaceutică. Mai mult decât atât, ele pot servi și ca elemente de bază pentru substanțe chimice organice complexe. Drept urmare, oamenii de știință caută în mod activ noi modalități de a folosi aceste instrumente chimice versatile, precum și de a produce mai multe tipuri de organosilici și compuși organobor.
O limită a metodelor de sinteză în prezent disponibil pentru aceste substanțe chimice este că nu putem introduce mai multe grupări care conțin B și Si în heterocicluri aromatice de azot, adică inele de carbon în care unul dintre atomii de carbon este înlocuit cu un atom de azot. Dacă am putea produce și transforma liber astfel de molecule, s-ar debloca sinteza mai multor compuși relevanți în chimia medicinală.
Din fericire, o echipă de cercetare care include profesorul asistent Yuki Nagashima de la Institutul de Tehnologie din Tokyo (Tokyo Tech), Japonia a găsit o modalitate simplă de a ocoli această limitare. După cum sa explicat în cel mai recent studiu publicat în Nature Communications, echipa a dezvoltat o metodă care le permite să modifice chinoline, molecule organice mici cu un heterociclu aromatic de azot, cu grupări care conțin B-, Si- și carbon simultan.
Abordarea lor începe cu o chinolină sau un derivat de chinolină care reacţionează cu un compus organolitiu cu grupa de carbon dorită. Această grupare de carbon se atașează la unul dintre situsurile de carbon ale heterociclului de azot. Apoi, este introdus un singur compus care conține grupările Si și B unite printr-o legătură Si-B. Acest compus înlocuiește atomul de litiu și se atașează prin grupa B la locul de azot.
În final, prin stimularea și eventual ruperea legăturii Si-B cu lumină albastră, grupările B și Si se reorganizează într-un mod previzibil. modă, atașându-se în diferite locații din heterociclul de azot. Aceasta, la rândul său, produce un derivat de chinolină triplu hetero-elementalizat (carbo-sila-boration) ca produs final.
Echipa a testat abordarea lor de sinteză pentru a produce peste 30 de derivați de chinolină, dintre care unii au fost produși la randamente mari. Cel mai important, metoda propusă a oferit o excelentă stereo-, chemo- și regio-selectivitate, ceea ce înseamnă că reacția a produs compusul dorit cu specificitate ridicată. În plus, procesul a fost „un singur vas” și a necesitat doar lumină vizibilă ca aditiv, reducând considerabil costurile și timpul asociat.
Prin diferite experimente și analize computaționale detaliate, echipa a dezvăluit în continuare că mecanism în joc în spatele abordării lor. „Pe baza calculelor noastre și a rezultatelor experimentale, am ajuns la concluzia că generarea la fața locului a speciilor de radicali silil, mai degrabă decât anionii silil, la iradierea cu lumină facilitează reacția generală de triplă hetero-elementalizare”, explică dr. Nagashima. Perspectiva se va dovedi cu siguranță importantă pentru viitorii chimiști care doresc să dezvolte noi metodologii de sinteză bazate pe această tehnică.
În cele din urmă, ca dovadă de concept, echipa a testat o anumită chinolină hetero-elementalizată ca schelă pentru sinteza compușilor organici. Mai simplu, ei au testat cât de ușor s-ar putea înlocui grupele Si și B cu grupări funcționale arbitrare, cum ar fi grupările -OH, metil și fenil. Rezultatele erau promițătoare. Dr. Nagashima spune: „Deși transformările chimio- și stereoselective ale grupurilor Si-B sunt încă în studiu, credem că chinolinele carbo-sila-borate ar putea deveni platforme de sinteză versatile.”
Comentarii:
Adauga Comentariu