Kredit:Tomsk Polytechnic University (TPU)
Forskere fra Tomsk Polytechnic University har sammen med deres kolleger fra USA og Japan foreslået en ny måde at løse den vigtigste og grundlæggende udfordring ved organisk kemi, altså bryde en binding mellem kulstof- og brintatomer for at danne nye organiske stoffer. De var de første til at udføre "nedbrydning" i vand takket være specielt syntetiserede stoffer kaldet arylbenziodoxaboroler. Som resultat, forskerne syntetiserede en række nye phenoliske stoffer, der har høj biologisk og antioxidant aktivitet. I fremtiden, de kan bruges til at skabe stoffer.
Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i Kemi – Et europæisk tidsskrift .
Direktør for School of Chemistry &Applied Biomedical Sciences Mekhman Yusubov siger, "Vores undersøgelse går tilbage til 2009, hvor vi syntetiserede benziodoxaborol med to reaktionscentre med jod- og boratomer ad gangen. Forresten, Nobelpriser blev engang uddelt for forskningen i hvert af reaktionscentrene, og det lykkedes os at kombinere dem i ét stof. Benziodoxaborol er en forløber, der præsenterer en kemisk byggesten, der bruges til at skabe andre stoffer. For nylig, vi har fundet forhold, hvor benziodoxaborol udviser fantastiske egenskaber.
Vi udførte reaktionen i vand ved stuetemperatur og opnåede en meget reaktiv mellemliggende aryne (en aromatisk ring med en tredobbelt binding), hvilket resulterer i, at nye phenoliske stoffer kan opnås yderligere. De har en høj biologisk og antioxidant aktivitet."
Ifølge forskerne, almindeligt vand som et 'grønt' opløsningsmiddel er et yderst interessant medium til at udføre kemiske reaktioner, der tillader stoffer at manifestere nye egenskaber. Ud over, det er tilgængeligt og nemt at regenerere. Det er bemærkelsesværdigt, at sådanne aryne-mellemprodukter normalt opnås enten ved hård bestråling eller ved anvendelse af organiske opløsningsmidler.
"Disse to elementer, nemlig forløberen for aryne-mellemvand og almindeligt vand muliggjorde en ny måde at løse et grundlæggende problem på, som udfordrer organiske kemikere over hele verden. Disse elementer hjalp med at udføre CH-aktivering, altså at bryde bindingen mellem kulstof og brint i molekyler og skabe en ny kulstof-kulstofbinding og derved få nye lovende stoffer. Til dette formål, sædvanligvis anvendes dyre metalholdige katalysatorer. Trods alt, hvorfor er der flere organiske forbindelser end uorganiske? Blot på grund af dannelsen af kulstof-kulstofbinding, når kulstofmolekyler står side om side. I dette tilfælde, de fleste af de organiske forbindelser har carbon-carbon-bindinger, der er de mest inaktive. For at opnå nye forbindelser, det er nødvendigt at bryde bindingen af kulstof og brint for at danne kulstof-kulstofbinding, " forklarer forskeren.
Undersøgelsen stemmer overens med begrebet grøn kemi med fokus på reduktion af den negative påvirkning af den kemiske industri på miljøet.
Mekhman Yusubov siger, "På nuværende tidspunkt kemikere over hele verden forsøger at finde måder at bruge stoffer mere effektivt på, for at minimere tab af aktive stoffer under reaktioner, at finde mindre giftige måder at opnå forbindelser på. Alt dette kræver forbedring af forbindelsernes reaktivitet. På dette felt, Tomsk Polytechnic University indtager en betydelig plads i verdens videnskabelige samfund. Vi har oparbejdet store mængder viden og teknologier. Dermed, i denne publikation, vi afslører tre vigtige resultater:syntesen af nye prækursorer, der muliggør ekstremt interessante nye forbindelser, en ny måde til CH-aktivering og reaktionen udført i vand."