Главная  Информация для покупателей  Исследование нового типа химического синтеза — взаимодействие двух катализаторов в о

Исследование нового типа химического синтеза — взаимодействие двух катализаторов в одной колбе

28 марта 2018


Большинство лекарств, промышленных удобрений и функциональных материалов состоят из органических молекул. Органический синтез с использованием катализатора является способом производства таких органических молекул в крупных масштабах без причинения вреда окружающей среде. В этой области исследований профессор Нойори в 2001 году за «реакции гидрирования, катализируемые хиральным катализом» и профессоры Сузуки и Негиши в 2010 году за «катализируемые палладием перекрестные связи» были удостоены Нобелевской премии по химии.

В последние годы катализаторы, состоящие только из органических молекул, без металлических элементов, т.е. органокатализаторы, считаются катализаторами следующего поколения и заслуживают пристального внимания. Однако в органической химии некоторые реакции не могут происходить с одним катализатором. Поэтому ученые проводят ряд исследований в направлении использования для органического синтеза двух или более катализаторов синергетическим способом, что создало новую категорию экспериментальных работ в данной области. В человеческом организме для синтеза сложных органических молекул, выполняющих важные функции, синергетически работают катализаторы-ферменты. Аналогичным образом органический синтез может быть потенциально осуществлен двумя или более катализаторами в одной колбе. Тем не менее, реализовать такие каталитические системы было сочтено трудной задачей, потому что данные химические реактивы в них во многих случаях реагируют между собой, аннулируя каталитические способности друг друга.

Исследовательская команда Университета Канадзава успешно синтезировала кетон из альдегида и бензила, или из альдегида и аллилового карбоната, благодаря синергическому действию в одной колбе органокатализатора и палладиевого катализатора. Тщательное исследование условий реакции показало важность N-гетероциклического карбена тиазолия в роли органического катализатора и палладия с увеличенной бисфосфином (органическое фосфорное соединение) активностью в роли металлического. Следует отметить, что каталитические реакции не проходят в отсутствие одного из двух катализаторов, что указывает на то, что для такой реакции необходимы два катализатора.

Для синтетической конверсии альдегида в кетон обычными методами требовался либо сложный многоступенчатый процесс с несколькими стадиями химических реакций, либо участие достаточно опасного для экологии металлического реагента. Недавно разработанный протокол позволяет синтезировать кетон сложной химической структуры из альдегида в намного менее жестких условиях. Ключом к успеху является то, что альдегид, который, как известно, действует как электрофил в химических реакциях, фактически работает здесь как нуклеофил. Таким образом, новый протокол обеспечивает быструю и простую синтетическую конверсию альдегида в кетон, который является важной базовой структурой, обнаруженной во множестве лекарств и их предшественников.

Считалось, что органическому и металлическому катализаторам трудно работать синергетически в одной колбе сохраняя свою индивидуальную функциональную активность. Настоящее исследование представляет собой новую веху в этой области. Кроме того, в настоящее время создан новый алгоритм разработки «органического синтеза с использованием катализаторов». Ожидается, что, изменив комбинацию применяемых катализаторов, можно будет разработать множество синтетических реакций, до сих пор было трудно осуществляемых, это может проложить путь к новым технологиям для синтеза лекарственных препаратов и их предшественников легким и безотходным способом.

Другая информация

18 октября
Получен новый, простой, но эффективный диод для микроволн

Ученые из Китая и Канады разработали проект и создали диод для микроволновых устройств и квантовых компьютеров.

14 октября
Ученые описали новый фундаментальный тип пространственной изомерии

Eчёные смогли описать новый тип пространственной изомерии, соответствующий молекулам органического типа.

10 октября
Химики создали каркас, способный очистить этилен на 99,99%

По данным статистики, в прошлом году было произведено около 170 млн. тонн этилена. Именно поэтому учёные озаботились тем, чтобы научиться получать быстро максимально очищенный продукт.

07 октября
Российские ученые представили прототип двухкубитного квантового компьютера

Кубиты более универсальны и функциональны, чем биты, поскольку помогают проводить грандиозные вычисления со скоростью на порядок выше ныне существующих.

04 октября
Голубой углерод образуется при участии макроводорослей

После анализа практически 580 образцов морских метагеномов стала известной судьба голубого углерода повсеместно.

Вся информация