Oxidation af metallet (M, iridium, blå vej) fører til et fald på 19 kcal/mol i reaktionens energibarriere, og tillader aryleringen at ske ved stuetemperatur. Kredit:Institut for Grundvidenskab
Carbon-carbon (C-C) bindinger udgør skelettet af alle organiske molekyler. Imidlertid, at skabe sådanne allestedsnærværende C-C-bindinger kunstigt er stadig en kompliceret opgave. I særdeleshed, da flere molekyler bruges i medicin, farmakologi og materialekemi indeholder arylgrupper, at udtænke en måde at effektivt og selektivt introducere denne kemiske gruppe er et vigtigt mål for organiske kemikere. I øjeblikket, de fleste aryleringsreaktioner kræver hårde reaktionsbetingelser, herunder høje temperaturer og overskydende tilsætningsstoffer.
Forskere ved Center for Katalytisk Kulbrintefunktionalisering, inden for Institut for Grundvidenskab (IBS, Sydkorea), udtænkt en metode til selektivt at indføre arylgrupper i CH-bindinger ved stuetemperatur. Udgivet i Naturkemi , undersøgelsen tydeliggør også detaljerne i denne reaktion, som viste sig at være anderledes end den konventionelle idé.
Enkelt sagt, proceduren består af tre hovedtrin. For det første, iridiumkatalysatoren aktiverer det CH-holdige substrat. For det andet arylsilanen angriber metallet, skabe et mellemmolekyle. Holdet krystalliserede et sådant mellemprodukt og demonstrerede, at oxidation af iridiumcentret af mellemproduktet (tredje trin) er gavnligt for at opnå en lavenergiaryleringsreaktion.
Den foreslåede reaktionsmekanisme blev verificeret med elektroparamagnetisk resonans, cyklisk voltametri og computersimuleringer. "At udvikle et mere effektivt og miljøvenligt oxidationssystem er vores næste mål, " konkluderer Kwangmin Shin, første forfatter til undersøgelsen.
Aryleringsmekanisme foreslået af IBS-forskere. Reaktionen forløber gennem en ny vej, hvor den reduktive eliminering finder sted lettere, efter at mellemproduktet er selektivt oxideret. Kredit:Institut for Grundvidenskab
IBS-forskere var i stand til at isolere og krystallisere reaktionsmellemproduktet. Kredit:Institut for Grundvidenskab