En effektiv tilgang til konjugerede tetraener fra butadien og alkyner

Konjugerede tetraener er vigtige nøgleunderstrukturer i elektroniske materialer, naturlige produkter og farmaceutiske molekyler. Imidlertid, de er svære at syntetisere. De fremstilles konventionelt ved gentagelser af de støkiometriske reaktioner under anvendelse af phosphorreagenser og efterfølgende reduktion og delvis oxidation. For at lave en C=C dobbeltbinding, man skal udføre 3-trins reaktioner ved denne procedure. Hver proces producerer affald af phosphoroxider og metalforbindelser såsom lithium, aluminium og mangan. Fjernelse af organiske opløsningsmidler og rensningsprocesser er også påkrævet. En alternativ katalytisk tilgang er krydskoblingsreaktionen katalyseret af et Pd-kompleks, men denne metode skal forberede en aktiveret alkenyl- eller dienylmetalart på forhånd.

TUAT-forskere har opnået den nye syntetiske rute for konjugerede tetraener fra billige og let tilgængelige 1, 3-butadien og substituerede acetylener ved en one-pot-tilgang under milde forhold. Dette er den mest ligefremme syntetiske metode, der nogensinde er rapporteret. Denne nye metode er blevet publiceret i tidsskriftet ACS Organometaller .

"Ru-katalysatoren skelner præcist mellem butadien og substituerede acetylenmolekyler, og nye carbon-carbon-bindinger dannes blandt en butadien med to acetylener blot ved migration af de terminale hydrogenatomer i butadien. Interessant nok, denne katalyse forløber region- og stereoselektivt, og der produceres ikke affald fra reaktionen, " sagde Masafumi Hirano, en TUAT-professor i kemi og rektor for undersøgelsen.

Det nuværende omfang er, imidlertid, begrænset til interne alkyner (1, 2-disubstituerede acetylener), og den foreliggende reaktion medfører interne sidegrupper i de konjugerede tetraener. Imidlertid, let adskillelse af nogle sidegrupper er mulig for at give de lineære konjugerede polyener, og denne protokol vil blive afsløret på det 98. årlige møde i Chemical Society of Japan.

I stedet for 1, 3-butadien, 1-substitueret 1, 3-butadiener såsom 1, 3-pentadien eller 2, 4-pentadienoat er også muligt at anvende til reaktionen, men konjugerede triener fremstilles i dette tilfælde.

Mekanismen afsløres af isotopmærkningseksperimenterne og de støkiometriske reaktioner ved brug af 1, 3-butadien kompleks af ruthenium. Disse undersøgelser viser, at denne reaktion er en formel synaddition af den terminale CH-binding i butadien til acetylen.

Konjugerede tetraener er vigtige nøgleunderstrukturer i organisk-elektroniske materialer, biologisk aktive naturlige produkter såsom vitaminer, og antimykotiske lægemidler, og denne nye metode kan bidrage til fremstillingen af ​​dem. "Det ultimative mål er alsidig syntese af målrettede konjugerede polyenmolekyler og at levere konjugerede polyensubstrukturer ved denne billige metode, " sagde Masafumi. Det kunne føre til let og billig syntese af molekyler til elektroniske materialer og antimykotiske stoffer.

Masafumi og kolleger satte sig for at forberede de målrettede molekyler indeholdende konjugerede tetraen-substrukturer.