Brug af lys til at udvide omfanget af carbonyleringsreaktioner

Et team af forskere ved McGill University har fundet ud af, at lys kan bruges til at udvide omfanget af carbonyleringsreaktioner. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver at bruge almindeligt lys til både at bryde og lave kulstof-halogenbindinger. I et Perspective-stykke trykt i samme tidsskriftsudgave, Prasad Kathe og Ivana Fleischer fra University of Tübingen beskriver nogle af de problemer, kemikere er stødt på, når de forsøger at udføre carbonyleringsreaktioner, og hvordan arbejdet fra teamet i Canada løser mange af problemerne.

Kathe og Fleischer påpeger, at carbonylgrupper bruges i en lang række syntetiske anvendelser, så kemikere har søgt måder at udvide deres omfang. Carbonylgrupper er funktionelle grupper med carbonatomer dobbeltbundet til et oxygenatom. En af de mest almindelige måder at skabe dem på er ved at bruge carbonyleringsreaktioner, hvor organohalider med carbonmonoxid omdannes i nærvær af en nukleofil. De efterfølgende reaktioner genererer et carbon-heteroatom og carbon-carbon-binding og bruger let opnåelige forstadier, alt i et enkelt trin, bruge metaller som katalysatorer. Desværre, omfanget af sådanne reaktioner er begrænset. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at overvinde mange af disse begrænsninger ved at aktivere katalysatorerne ved hjælp af lys.

Carbonyleringshændelser starter typisk med at sætte gang i en reaktion af det metal, der bruges med en elektrofil. Det efterfølges af indsættelse af kulilte og koordinering af nukleofilen. Det ender med reduktiv eliminering. Forskerne med denne nye indsats fandt ud af, at synligt lys kunne ophidse de katalytiske mellemled og hjælpe med reduktiv eliminering. Dette muliggjorde en reaktion mellem to substrater ved stuetemperaturer, der generelt anses for at være meget udfordrende. Dette var muligt, fordi tilsætningen af ​​lys ændrede reaktionen fra en to-elektron redox-begivenhed til en enkelt-elektron-overførsel - en, der producerede en radikal art.

Kathe og Fleischer foreslår, at opdagelsen af, at lys kan bruges til at udvide omfanget af carbonyleringsreaktioner, sandsynligvis vil føre til dets bredere anvendelse i andre reaktioner.

© 2020 Science X Network