藥品、塑料和許多其他化學產品改變了人類的生活。為了製備這些產品,化學家們經常在合成的各個環節使用催化劑(通常以稀有金屬為基礎)。雖然稀有金屬催化劑非常有用,但由於供應有限,從長遠來看,其使用是不可持續的。合成化學家們需要一種替代方法。
在最近發表在《Angewandte Chemie》上的一項研究中,來自金澤大學的研究人員報告了這樣一種替代品。他們對製藥和其他合成中常見的一類化學反應的研究將為實現更可持續的化學工業鋪平道路。
2010年諾貝爾化學獎頒給了使用基於鈀金屬的催化劑來進行一種常見的化學反應,即交叉耦合的研究人員。這種催化劑對於合成所謂的擁擠的季碳中心非常有效,而這些碳中心在農業和醫藥領域的分子中很常見。然而,為了長期可持續發展,研究人員需要一種稀有金屬催化劑的替代品。
"我們使用苄基有機硼酸鹽來執行芳基或烷基電泳者的三級烷基交聯,"該研究的作者Hirohisa Ohmiya說。"我們的工藝不使用稀有元素,是通往季碳中心的直接途徑。"
研究人員最初的研究內容是,首先用鹼式鉀激活三級苯硼酸,使其成為苄基陰離子。然後,這個陰離子與二級烷基氯化物親電體發生交聯反應。"該反應具有廣泛的範圍,"相應作者Hirohisa Ohmiya解釋說。"例如,用各種芳香環取代硼酸酯的苯基基團是成功的,而助選劑可以是廣泛的環和線性鏈。"
隨後的研究用各種芳基亞硝酸鹽、芳基醚和芳基氟化物取代了二級烷基氯化物。其中許多反應是成功的,如與4-氰基吡啶和4-氟苯基苯的反應。
論文標題為《TransitionMetalFree CrossCoupling by Using Tertiary Benzylic Organoboronates》。