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日本化学家开发出能产生高度官能化酮的邻位反应

有机化学家是分子建筑师,设计复杂的结构。随着科学和医学中使用的分子变得越来越复杂,需要新的工具来拼凑组成部分。现在,金泽大学的一个日本团队已经开发出一种反应,该反应使用自由基化学方法将三个成分同时关联起来。

日本化学家开发出能产生高度官能化酮的邻位反应

碳-碳双键(称为烯烃)比单键更具反应性。这使它们对于连接不同的基团很有用:如果双键断裂,则可以在任一端添加两个新分子,这些新分子由现已单键连接的前烯烃桥接在一起。

金泽研究小组研究了使用醛的方法,该醛是接枝到烯烃上的两个分子之一,该醛在氧和碳之间具有双键。正如《美国化学学会杂志》所报道的那样,目标是制造高度功能化的酮,这是有机合成中重要的化合物家族。

他们选择的方法是一种被称为激进中继的反应,这种反应足够令人回味。自由基(或自由基)包含不成对的电子,因而具有半空的轨道,因此往往具有很强的反应性。确实如此,它们反应性很强,以至于无法存储,而必须通过在反应过程中从某处鞭打电子来原位产生,从而引发一系列的键断裂和键合。

化学家可以通过多种方式制造自由基,但金泽研究小组希望对被称为N-杂环卡宾(NHC)的有机催化剂进行路试。NHC以醛为一种反应物,以官能化的氧化还原酯为另一种反应物,触发了它们的转化为自由基。先前的研究表明,两个自由基与烯烃的反应要快于彼此。

自由基的挑战在于,由于非常不稳定,它们经常会自行反应。然后,您要么获得起始原料,要么获得副产物,而不是目标。我们在这里将其最小化。实际上,反应是作为中继进行的-首先是烷基加到烯烃的一个碳上,然后是酰基加到另一个碳上。”

所得化合物具有酮和酯衍生的基团,以所谓的邻位排列键合到两个相邻的碳上。尽管也发生了不同自由基之间的直接反应-得到了不需要的两组分产物,而不是烯烃桥联的三组分靶标-但反应很小。此外,各种各样的起始原料都与该工艺相容。

该研究的通讯作者大宫裕久说:“有两个关键点值得一提。” “首先,与某些反应不同,我们的反应不含金属催化剂,不需要光源即可产生自由基,因此绿色环保且用途广泛。其次,NHC精确地控制了继电器,因此我们可以选择官能团的位置我们现在正在为手性产品开发非对称版本。

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