Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara (NAIST) informan de un generador de fotoácido (PAG) que genera ácidos de Lewis con un rendimiento cuántico que es muy superior a los PAG que generan ácidos de Brønsted. El nuevo PAG se basa en la perciclación fotoquímica 6π y se ha demostrado que inicia la polimerización de monómeros epoxi y cataliza las reacciones Mukaiyama-aldol.

Los PAG son especies químicas que liberan ácidos fuertes, ya sea en solución o en estado sólido, al exponerse a la luz. Estos ácidos pueden usarse luego para activar varios sistemas biológicos y fotopoliméricos.

La mayoría de los PAG forman ácidos de Brønsted y lo hacen con gran eficacia. Sin embargo, Los ácidos de Brønsted limitan las opciones en términos de sustratos y mecanismos de reacción, particularmente para la síntesis orgánica en comparación con los ácidos de Lewis. Algunas sustancias químicas se descomponen fácilmente con ácidos de Brønsted pero no con ácidos de Lewis.

"Los catalizadores de ácido de Lewis son muy útiles pero a menudo inestables y requieren una introducción cuidadosa a los sistemas de reacción. Preferiblemente, induciríamos catalizadores ácidos de Lewis de forma remota, como exposición óptica, "explica el profesor asociado de NAIST, Takuya Nakashima, uno de los investigadores principales del proyecto.

El nuevo PAG depende de la adición de un grupo triflato al terarileno. El grupo triflato mostró una alta propensión a liberarse del terarileno tras la exposición a la luz ultravioleta.

"Nos hemos centrado en el terarileno debido a su muy alta sensibilidad a la luz, compatibilidad con películas de polímero y sin inhibición de oxígeno / humedad. También hemos encontrado respuestas no lineales que pueden usarse para mejorar en gran medida la sensibilidad a la luz, "dice el profesor NAIST Tsuyoshi Kawai, otro investigador principal. En efecto, el rendimiento cuántico fotoquímico fue de 0,5, que es mucho más alto que los PAG estándar.

El ácido de Lewis resultante se generó sin ningún radical intermedio y se mantuvo durante más de 100 días. Luego se utilizó para iniciar la polimerización de monómeros epoxi, SU-8, y reacciones de Mukaiyama-aldol para benzaldehído y enolatos de sililo para producir silil aldol de diferentes estereoisómeros, eso no fue posible con los ácidos de Brønsted formados con PAG.

"Este sistema abre nuevas oportunidades para las reacciones ácidas de Lewis. Es el primero en generar reacciones Mukaiyama-aldol fotoactivadas, "dice Kawai.