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    Un nuevo procedimiento reducirá la necesidad de metales raros en la síntesis química

    Acoplamiento cruzado alquilativo terciario de electrófilos de alquilo o arilo. Crédito:Universidad de Kanazawa

    Productos farmacéuticos plástica, y muchos otros productos químicos han transformado la vida humana. Para preparar estos productos, Los químicos a menudo usan un catalizador, frecuentemente basado en metales raros, en varios puntos de su síntesis. Aunque los catalizadores de metales raros son increíblemente útiles, su oferta limitada significa que su uso es insostenible a largo plazo. Los químicos sintéticos necesitan una alternativa.

    En un estudio publicado recientemente en Angewandte Chemie , investigadores de la Universidad de Kanazawa informan de esta alternativa. Su investigación sobre una amplia clase de reacciones químicas que son comunes en síntesis farmacéutica y de otro tipo allanará el camino hacia una industria química más sostenible.

    El Premio Nobel de Química de 2010 fue para los investigadores que utilizaron catalizadores basados ​​en el metal paladio para realizar un tipo común de reacción química conocida como acoplamiento cruzado. Tales catalizadores funcionan muy bien para sintetizar lo que se conoce como centros de carbono cuaternario congestionados, que son comunes en moléculas utilizadas en agricultura y medicina. Sin embargo, para la sostenibilidad a largo plazo, los investigadores necesitan una alternativa a los catalizadores de metales raros.

    "Usamos organoboratos bencílicos para realizar un acoplamiento cruzado alquilativo terciario de electrófilos de arilo o alquilo, "dice Hirohisa Ohmiya, autor correspondiente del estudio. "Nuestro procedimiento no utiliza elementos raros y es una ruta directa hacia los centros de carbono cuaternario".

    Los estudios iniciales de los investigadores consistieron en un bencilboronato terciario que primero se activa con una base de alcóxido de potasio para convertirse en un anión bencilo. Este anión luego se somete a una reacción de acoplamiento cruzado con un electrófilo de cloruro de alquilo secundario.

    "La reacción tiene un alcance amplio, "explica el autor correspondiente Hirohisa Ohmiya". Por ejemplo, reemplazar el grupo fenilo del boronato con varios anillos aromáticos fue exitoso, y el electrófilo puede ser una amplia gama de anillos y cadenas lineales ".

    Estudios posteriores reemplazaron el cloruro de alquilo secundario con varios nitrilos de arilo, éteres de arilo, y fluoruros de arilo. Muchas de estas reacciones tuvieron éxito, como los que contienen 4-cianopiridina y 4-fluorofenilbenceno.

    Un comentario en Naturaleza el 19 de noviembre indica que la pandemia de COVID-19 ha interrumpido las cadenas de suministro de varios metales raros que son pertinentes para la industria química. Se han cerrado cientos de minas y fábricas, y muchas fronteras nacionales están más restringidas que antes de la pandemia. Una solución a largo plazo para las interrupciones de la cadena de suministro es desarrollar protocolos sintéticos que no utilicen metales raros. La investigación que se describe aquí es una parte importante de ese esfuerzo y ayudará a que las síntesis químicas sean más sostenibles para las generaciones futuras.


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