Ny strategi muliggør successiv spaltning og funktionalisering af C–C-bindinger i alkoholer

Et forskerhold ledet af prof. Dai Wen fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) udviklede i samarbejde med lektor Zhang Zehui fra South-Central University for Nationalities en ny strategi for heterogen katalytisk successiv spaltning og funktionalisering af C-C-bindinger i alkoholer.

Deres resultater blev offentliggjort i Chem den 25. marts.

I betragtning af, at alkoholer kan være bredt tilgængelige fra både fossile ressourcer og naturligt fornybar biomasse, er den oxidative spaltning og funktionalisering af C-C-bindinger i alkoholer dukket op som et stærkt værktøj til omdannelse af alkoholer til en række værdiskabende kemikalier.

Faktisk er nogle homogene katalytiske systemer i de sidste årtier blevet veletableret til spaltning og funktionalisering af alkoholer. Imidlertid begrænser overdreven afhængighed af støkiometriske og miljøvenlige oxidanter, et stort overskud af en stærk base og/eller høj belastning af ædelmetalkatalysatorer stadig de fleste af disse reaktionsklasser.

Forskerne udviklede en ny og effektiv protokol, der muliggør direkte syntese af amider via heterogen manganoxid-katalyseret successiv spaltning og amidering af C-C-bindinger i alkoholer med oxygen som en miljøvenlig oxidant og ammoniak som nitrogenkilde.

De fandt ud af, at en lang række primære og sekundære alkoholer, 1,2-dioler og endda β-O-4- og β-1-lignin-modelforbindelser kunne gennemgå C-C-bindingsspaltning jævnt for at levere et- eller multiple-carbon-kortere amider . Desuden tillod en lille ændring af reaktionsbetingelserne spaltning og cyanering af alkoholer for at få adgang til sterisk hindrede nitriler.

Denne protokol har god funktionel gruppetolerance, let skalerbarhed, omkostningseffektiv og genanvendelig katalysator, brugen af ​​let tilgængelige udgangsmaterialer, et bredt substratomfang. Det er blevet anvendt til det sene stadie af amidering og cyanering af bioaktive alkoholer, hvilket tilbyder en effektiv måde at generere naturlige produktderivater til lægemiddelopdagelse og kemisk biologi.

"Derfor supplerer denne metode ikke kun eksisterende protokoller for transformationer af alkoholer, men udvider også den nye anvendelse af de rigelige fossile ressourcer og vedvarende biomasse," sagde prof. Dai. + Udforsk yderligere

Ny jernbaseret katalysator øger omdannelsen af ​​CO2 til højere alkoholer