Stereochemie is een wetenschap van reflectie. Twee chemische moleculen met dezelfde samenstelling en structuur, maar met de een als het spiegelbeeld van de ander, kunnen enorm uiteenlopende effecten produceren. Het is van cruciaal belang om te controleren welk molecuul uit een bepaalde reactie komt. maar soms slecht begrepen, Verwerken.

Maar de scheikundige Matt Sigman van de Universiteit van Utah heeft een manier ontwikkeld om dit lastige gebied van de chemie beter te begrijpen. Hij gebruikte tools die voorheen in het domein van de farmaceutische industrie waren om te voorspellen, met behulp van computermodellen, hoe bepaalde moleculen zich zullen gedragen in bepaalde reacties. Hij heeft deze methode al toegepast op batterijchemie en nu gebruiken hij en collega's van de City University van New York het om een ​​deel van het mysterie uit stereochemie te halen. Hun werk wordt gepubliceerd in Wetenschap op 20 sept. 2018.

Hun focus ligt op de Suzuki kruiskoppelingsreactie, een Nobelprijswinnende reactie die een koolstof-koolstofbinding in een molecuul smeedt. Het wordt vaak gebruikt om biarylen te synthetiseren, veelvoorkomende motieven in farmaceutische moleculen. Het uitbreiden van deze krachtige transformatie naar de synthese van alkylarenen vereist het gebruik van alkylbooruitgangsmaterialen.

Hier komt stereochemie om de hoek kijken:deze uitgangsmaterialen kunnen twee verschillende producten produceren met twee verschillende structuren, en het is niet goed bekend welke omstandigheden tot de ene of de andere structuur leiden.

En hier komen Sigman en zijn collega's om de hoek kijken:hun simulaties van fosfinemoleculen (liganden, zodra ze aan een katalysator zijn bevestigd) genereerde voorspellende statistische modellen van hoe de fosfine de reactie zou beïnvloeden.

"We hebben onze datagestuurde tools gebruikt om significant inzicht te krijgen in hoe het proces werkt, waardoor we de juiste additieven kunnen ontwerpen om de gewenste resultaten te krijgen, "Zei Sigman. De resultaten stellen chemici in staat om te bepalen welk stereochemisch product uit de reactie komt, eenvoudig door het juiste ligand te selecteren. Het is meer dan alleen een laboratoriumgemak, Hoewel. De studie onthult ook veel meer over hoe dit belangrijke chemische proces werkt.