Geconjugeerde tetraenen zijn belangrijke belangrijke substructuren in elektronische materialen, natuurlijke producten en farmaceutische moleculen. Echter, ze zijn moeilijk te synthetiseren. Ze worden conventioneel bereid door herhalingen van de stoichiometrische reacties met behulp van fosforreagentia en daaropvolgende reductie en gedeeltelijke oxidatie. Voor het maken van één C=C dubbele binding, men moet volgens deze procedure 3-stapsreacties uitvoeren. Elk proces produceert afval van fosforoxiden en metaalverbindingen zoals lithium, aluminium en mangaan. Verwijdering van organische oplosmiddelen en zuiveringsprocessen zijn ook vereist. Een alternatieve katalytische benadering is de kruiskoppelingsreactie die wordt gekatalyseerd door een Pd-complex, maar deze methode moet vooraf een geactiveerde alkenyl- of dienylmetaalsoort bereiden.

TUAT-onderzoekers hebben de nieuwe synthetische route van geconjugeerde tetraenen bereikt van goedkope en gemakkelijk verkrijgbare 1, 3-butadieen en gesubstitueerde acetylenen door een éénpotsbenadering onder milde omstandigheden. Dit is de meest eenvoudige synthetische methode die ooit is gerapporteerd. Deze nieuwe methode is gepubliceerd in het ACS-tijdschrift Organometalen .

"De Ru-katalysator onderscheidt precies butadieen en gesubstitueerde acetyleenmoleculen en nieuwe koolstof-koolstofbindingen worden gevormd tussen een butadieen met twee acetylenen alleen door migratie van de terminale waterstofatomen in butadieen. Interessant is dat deze katalyse verloopt regio- en stereoselectief en er worden geen afvalstoffen geproduceerd bij de reactie, " zei Masafumi Hirano, een TUAT-hoogleraar chemie en hoofd van de studie.

Het huidige bereik is echter, beperkt tot interne alkynen (1, 2-digesubstitueerde acetylenen), en de onderhavige reactie brengt interne zijgroepen in de geconjugeerde tetraenen met zich mee. Echter, gemakkelijke detachering van sommige zijgroepen is mogelijk om de lineaire geconjugeerde polyenen te geven en dit protocol zal worden bekendgemaakt tijdens de 98e jaarlijkse bijeenkomst van de Chemical Society of Japan.

In plaats van 1, 3-butadieen, 1-gesubstitueerd 1, 3-butadienen zoals 1, 3-pentadieen of 2, 4-pentadienoaat kan ook voor de reactie worden gebruikt, maar in dit geval worden geconjugeerde triënen geproduceerd.

Het mechanisme wordt onthuld door de isotopische labelingsexperimenten en de stoichiometrische reacties met behulp van de 1, 3-butadieencomplex van ruthenium. Deze studies tonen aan dat deze reactie een formele syn-additie is van de terminale C-H-binding in butadieen aan acetyleen.

Geconjugeerde tetraenen zijn belangrijke belangrijke substructuren in organisch-elektronische materialen, biologisch actieve natuurlijke producten zoals vitamines, en antimycotica en deze nieuwe methode kan bijdragen aan de bereiding ervan. "Het uiteindelijke doel is een veelzijdige synthese van gerichte geconjugeerde polyeenmoleculen en het leveren van geconjugeerde polyeensubstructuren door deze goedkope methode, ", zei Masafumi. Dat zou kunnen leiden tot een gemakkelijke en goedkope synthese van moleculen voor elektronische materialen en antimycotica.

Masafumi en collega's gingen op zoek naar de beoogde moleculen die geconjugeerde tetraeensubstructuren bevatten.