Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Исследование химического синтеза: взаимодействие двух катализаторов в одной колбе

Исследование 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
04 ноября 2021
Создан микро-наномотор, управляемый энергией видимого света

МНМ не только служат идеальными модельными системами для неравновесной физики, но и обладают большим потенциалом в микрофлюидике и биомедицинских приложениях.

01 ноября 2021
Антитела IgG3 показали высокую эффективность против SARS-CoV-2

Превосходная нейтрализация может быть следствием сшивания спайкового белка SP на поверхности вируса. Это следует учитывать при разработке терапии и вакцин.

28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!