Gettare via i gruppi direzionanti significa accorciare le sintesi
Un catalizzatore a base di Ni carbene direziona il percorso di sintesi in maniera più fluida verso i nuovi legami C-C.
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L'installazione di gruppi direzionali, piccoli cartelli che indicano ad un gruppo funzionale dove attaccarsi ad una molecola, richiede tempo, ma di solito è necessario. Ming Joo Koh e i colleghi dell'Università Nazionale di Singapore, insieme ai ricercatori dell'Università del Maryland, hanno trovato un modo per creare nuovi legami carbonio-carbonio senza questo passaggio in più. Utilizzando un catalizzatore di nichel con un carbene ingombrante come legante, sono stati in grado di aggiungere due tipi di gruppi funzionali di carbonio attraverso alcheni, controllando dove ogni nuovo gruppo di carbonio andava a finire (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00836-6). Questa nuova procedura può potenzialmente accorciare le sintesi di composti organici, risparmiando tempo e denaro. Il catalizzatore del team di Koh può aiutare ad aggiungere una varietà di gruppi funzionali in maniera regioselettiva attraverso alcheni non attivati. Non attivato significa che l'alchene non ha sostituenti che attirano gli elettroni del legame in un modo o nell'altro, quindi entrambi i carboni nel doppio legame sembrano simili ai gruppi funzionali entranti. Ecco perché i chimici hanno bisogno di usare gruppi direzionanti, spiega Koh. "Ma poi devi rimuoverli alla fine della giornata, o trasformarli in qualcos'altro", dice. "Quindi ora possiamo usare qualsiasi alchene vogliamo per fare la reazione direttamente."
Il gruppo ha incorporato un carbene N-eterociclico al catalizzatore a base di nichel, che è fondamentale in due modi. In primo luogo, il carbene direzione un'aggiunta efficiente di un legame C-Ni attraverso l'alchene. "In secondo luogo, perché è incredibilmente grande," Koh dice, costringe il catalizzatore a base di nichel a legare l'alchene in modo che il gruppo di toluolo si aggiunge per primo (mostrato in rosso), seguito dal gruppo fenile (mostrato in nero). Il gruppo ha prodotto oltre 50 composti, iniziando con una varietà di alcheni, compresi quelli con gruppi aromatici e alifatici, nonché alcheni con composti biologicamente attivi ottenuti da un derivato della vitamina E e il farmaco lipidico gemfibrozil.
Koh pensa che il concetto funzionerà per altri tipi di reazioni di addizione di un alchene e sarà importante per i chimici che producono composti simili a farmaci e building blocks, "perché possiamo generare complessità molecolare in modo molto più veloce."
La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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EdoB




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