Asymmetrisk jodesterificering af simple alkener ved koncertkatalysator

Japanske forskere er lykkedes med katalytisk asymmetrisk iodesterificering fra enkle alkensubstrater og carboxylsyrer. Udgivet i Angewandte Chemie International Edition den 27. april, denne nye forskning, blev opnået ved præcist at kontrollere flere interaktioner i en enkelt katalytisk reaktion. Denne syntetiske reaktion forventes at bidrage til forenkling af industrielle processer og større effektivitet i optisk aktiv lægemiddelproduktion.

Katalytiske reaktioner er meget vigtige i processen med fremstilling af kemiske produkter og lægemidler, såsom estere og halogenforbindelser, som er uundværlige i hverdagen. I særdeleshed, når målforbindelsen har et chiralt center, det er nødvendigt selektivt at opnå den korrekte optiske isomer, og præcis katalysatordesign er afgørende for udviklingen af ​​en asymmetrisk katalysator, der opnår dette. Forskningen rapporteret i ovenstående artikel lykkes effektivt i at opnå en optisk aktiv ester, der indeholder jod, og forventes at tilbyde industrien stor værdi og et stort potentiale.

"Blandt halogenerne er jod er afgørende for udvikling og forbedring af lægemiddelfunktioner, landbrugskemikalier, og materialer, "siger professor Takayoshi Arai fra Chiba University." På samme tid, udviklingen af ​​en katalysatorteknologi, der arbejder med at producere jodprodukter med høj værdi, er meget vigtig i Chiba, som er et af verdens førende produktionssteder for jod. "

I mange år, Professor Arai er lykkedes med at udvikle asymmetriske katalysatorer, der udnytter egenskaberne ved forskellige metalkomplekser, og har samtidig anvendt en halogenbinding som katalysatordesign, forventes at være i stand til selektiv aktivering af bløde funktioner med en klar retning. Professor Arai og hans team har forsket i katalysatordesign, og med denne seneste forskning, ud over det originale katalysatordesign, det er lykkedes dem at opnå en tidligere utilgængelig syntetisk reaktion ved at samarbejde med et teoretisk beregningsforskningsteam.

Asymmetrisk iodolactonization, for hvilke casestudier er blevet rapporteret, kan let opnås, fordi det involverer en intramolekylær reaktion, men det kræver en substratsyntese og kan kun bruges til særlige formål. Derimod, iodesterificeringsreaktionen er industrielt værdifuld, da den kombinerer to forskellige billige og let tilgængelige molekyler i en reaktion. Imidlertid, i iodesterificeringsreaktionen, både aktivering på højt niveau og præcis genkendelse af den tredimensionelle molekylstruktur skal være kompatibel i den intermolekylære reaktion. Asymmetrisk iodesterificeringsreaktion kunne ikke realiseres indtil videre på grund af reaktionens kompleksitet.

Denne gang, imidlertid, forskergruppen udviklede en ny strategi, og de opnåede dette kombineret med teoretiske beregninger ud over at anvende teknologien og knowhowen for stereoselektive katalysatorer afsløret i tidligere forskning. Desuden, de fandt ud af, at fire typer kemiske bindinger, nemlig metalcarboxylat, halogenbinding, hydrogenbinding, og π-π stabling, samarbejde om katalytisk asymmetrisk iodesterificering ved at koordinere dannelsen af ​​en katalysator.

"I denne forskning, det lykkedes os endelig at gennemføre den asymmetriske katalytiske reaktion ved iodesterificering for første gang i verden ved at koordinere fire forskellige kræfter, meget ligesom at spille en kvartet på en katalysator, "rapporterer professor Arai." Vi håber, at denne praktiske nye reaktion vil bidrage væsentligt til skabelsen af ​​optisk aktive og meget funktionelle jodforbindelser og den industrielle anvendelse af sådanne forbindelser. "