De mest kraftfulde og mildeste reagenser opnået baseret på miljøvenlig jod

Et internationalt samarbejde mellem kemikere fra Tomsk Polytekniske Universitet, USA, Storbritanien, Canada, Belgien, og Frankrig har udviklet en linje af polyvalent jod-baserede reagenser til organisk syntese. Dette er en miljøvenlig erstatning af konventionelle reagenser baseret på giftige forbindelser som vanadium og lattergas. Linjen inkluderer både det kraftigste reagens og det mildeste. De er lovende for syntesen af ​​nye polymerer og i højere grad for den farmaceutiske industri, der bruger reagenser baseret på tungmetaller til fremstilling af medicin. Som rapporteret af pressekontoret for Ministeriet for Videnskab og Højere Uddannelse i Den Russiske Føderation, de seneste resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Kemisk kommunikation af Royal Society of Chemistry.

Polyvalent jod som foreslået af TPU-forskere og deres udenlandske kolleger kan erstatte giftige tung- og overgangsplatinmetaller i reagenser. Sammenlignet med en normal tilstand, hvor jod danner en binding med kun ét kulstofatom i organisk syntese, i en polyvalent tilstand kan den danne en binding med nogle få atomer, dvs den bliver mere aktiv.

Projektvejleder Mekhman Yusubov, som også er TPU's første vicerektor for videnskab, siger, " Kemisk kommunikation udgivet en hel række artikler forfattet af forskere fra vores samarbejde. I øvrigt, de blev vist som et uafhængigt indlæg på Chemistry World of the Royal Society of Chemistry. For at udvide yderligere muligheder for at anvende reagenser baseret på polyvalent jod, vi udledte målrettet en hel serie af reagenser med forskellig aktivitet lige fra de mildeste og mest selektive til de mest kraftfulde. Efter vores mening, de har en uovertruffen fordel, at de er ikke-giftige, når de tages separat, producerer ikke skadelige biprodukter og lader reaktionen foregå under meget simple forhold. Hvis syntese med almindelige reagenser kræver høj temperatur på omkring 350-500 °C og derfor specielle forhold, polyvalent jod gør det muligt at arbejde ved stuetemperatur."

Det mildeste reagens i serien kaldes tosylat, et derivat af 2-iodoxybenzoesyre, og den kraftigste er 2-iodoxybenzoesyreditriflat.

"Det var en ikke-triviel udfordring at syntetisere dem. I det første tilfælde, polyvalent jod blev kombineret med en triflatgruppe, og i den anden - med en tosylatgruppe. Dette var svært at gøre, fordi disse grupper selv er meget kraftige syrer. Da det lykkedes at kombinere dem med jod, de blev 'milde', de forårsager ingen sideprocesser under reaktionen, " forklarer videnskabsmanden.

Som resultat, det mest kraftfulde reagens tillader syntesen, for eksempel, af fluorerede alkoholer. De bruges i vid udstrækning til at opnå biologisk aktive forbindelser, der er grundlaget for perfluorerede polymerer. Tidligere kunne de kun syntetiseres ved brug af midler baseret på giftig vanadiumoxid og nitrogenoxid.

Ifølge forfatterne, teoretisk set, det er muligt at skabe et endnu mere kraftfuldt reagens. Det internationale samarbejde vil også udvikle denne retning.

"Det mildeste reagens er velegnet til at oxidere naturlige forbindelser såsom komplekse organiske forbindelser, som er en del af levende kroppe. Reagenset beskadiger ikke initiale forbindelser og forårsager heller ingen sideprocesser. Derudover hele reaktionen tager ikke mere end 5 minutter ved stuetemperatur. Dette er en høj rate for organisk syntese, " bemærker professor Mekhman Yusubov.