Een paar onderzoekers van Purdue University hebben een manier gevonden om een ​​diatomische Ni-Ni-katalysator te gebruiken om cyclopentenen te synthetiseren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , You-Yun Zhou en Christopher Uyeda beschrijven hun methode en schetsen waarom zij geloven dat cyclopenteenproducten nuttig zouden zijn. Keywan Johnson en Daniel Weix van de University of Wisconsin hebben in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspective-artikel gepubliceerd waarin het werk van het team in Indiana wordt beschreven.

Johnson en Weix merken op dat de ontdekking van nieuwe moleculen achter veel van de nieuwe materialen ligt die wetenschappers in de loop der jaren hebben gemaakt. Een van de manieren waarop nieuwe moleculen worden ontdekt, is door ze in de natuur te observeren en ze vervolgens in een laboratorium te synthetiseren. Ze merken ook op dat katalyse van overgangsmetalen op grote schaal is gebruikt om veel nieuwe moleculen te synthetiseren die momenteel in een grote verscheidenheid aan producten worden gebruikt. Ze merken verder op dat de meerderheid van de overgangsmetaalkatalyse het gebruik van slechts één metaalatoom omvat, maar er zijn uitzonderingen geweest waarbij katalysatoren een kern met twee metalen atomen hebben. In deze nieuwe poging de onderzoekers gebruikten een diatomische Ni-Ni-katalysator om stereo-gecontroleerde synthese van cyclopentenen (ringen gemaakt van vijf koolstofatomen) uit te voeren.

De onderzoekers merken op dat in typische Diels-Alder-reacties, een dieen en een alkeen mogen reageren, wat resulteert in een cyclohexeen (een ring gemaakt van zes koolstofatomen). Ze merken ook op dat vijfledige ringen op verschillende manieren in de natuur worden gemaakt, wat suggereert dat ze nuttig zouden kunnen zijn als ze gemakkelijk zouden kunnen worden gesynthetiseerd. Voorafgaande inspanningen om dit te doen, echter, zijn niet uitgekomen. Het probleem heeft te maken gehad met [4 + 1]-reacties - er zijn problemen bij het genereren ervan met behulp van stabiele moleculen. Ook, reactiviteit met hen is een uitdaging gebleken.

Zhou en Uyeda pakten het anders aan, in plaats daarvan een twee-metaalkatalysator gebruiken. Ze ontdekten dat in hun aanpak, de twee metalen kernen deelden de taak om te controleren hoe de reactie plaatsvond en bij het vormen van het carbeen. Dit maakte het gebruik van dichlooralkenen mogelijk, die stabieler waren dan diazoverbindingen. Aanvullend, slechts één van de rhodiumcentra was verantwoordelijk voor de vorming van bindingen met de katalysator - de tweede moduleerde de reactiviteit van de eerste via de binding. Het resultaat was een vijfzijdig cyclopenteen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk