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

23 января
Рой молекулярных моторов приобрел одиночную форму поведения

Ученые, создавшие самоорганизующуюся систему в виде «роя» молекулярных моторов, попытались смастерить для нее управляющую систему, задающую поведение как роя целиком, так и каждого его элемента по отдельности.

20 января
Тест-системы на основе биочипов ознаменовали новый этап в диагностике заболеваний

На сегодняшний день биочипы являются основным механизмом в решении ряда задач современной персонифицированной медицины.

16 января
Каннабидиол показал высокую эффективность при приступах эпилепсии

Каннабидиол стал одним из центральных веществ для изучения его эффективности против эпилептических припадков. Учёные смогли доказать в ходе предварительных испытаний, что это вещество действительно работает в указанном направлении.

13 января
Синтезирован углеводород с увеличенной длиной ковалентных связей

Кристаллические структуры органических молекул из определенного количества блоков могут похвастаться тем, что входящие в них углерод-углеродные связи могут иметь длину до 0,171 нанометра.

09 января
Ученые ищут связь между детской смертностью и биологическим старением

Ученые выяснили, что уже на начальном этапе жизни, на стадии развития эмбриона человека, можно наблюдать необычайно высокую смертность.

Вся информация