Een team van onderzoekers van de Universiteit van Nottingham, Jealott's Hill International Research Center en de GlaxoSmithKline, Geneesmiddelenonderzoekscentrum, heeft een manier gevonden om een ​​fosfineoxidekatalysator te gebruiken om nucleofiele substitutiereacties van alcoholen groener te maken. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun proces en de voordelen ervan. Lars Longwitz en Thomas Werner van het Leibniz Institute for Catalysis hebben in hetzelfde tijdschriftnummer een Perspective-artikel gepubliceerd waarin het werk van het team wordt beschreven.

Nucleofiele substituties zijn een soort substitutiereactie die wordt gebruikt in de organische chemie - ze omvatten het gebruik van een nucleofiel om een ​​goede vertrekkende groep te vervangen. Dergelijke reacties (Mitsunobu-chemie) worden vaak gebruikt als onderdeel van een proces om een ​​grote verscheidenheid aan commerciële producten te synthetiseren. Longwitz en Werner merken op dat alcoholen doorgaans als nucleofiel worden gebruikt omdat ze goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar zijn. Maar omdat alcoholen niet reageren met pronucleofielen, tenzij ze actief zijn vóór de substitutie, de reactie leidt tot de productie van een ongewenst bijproduct van fosfineoxide - een minder dan schoon resultaat. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier bedacht om dit probleem te vermijden, en bieden dus een veel schonere methode voor het omkeren van de configuratie van alcoholen.

De door de onderzoekers ontwikkelde methode was acht jaar in de maak en omvatte het gebruik van een door het team ontworpen fosfineoxide dat geen reductiemiddelen of oxidanten vereist. De techniek vereist geen azoreagens. Om de fosfineoxidekatalysator te activeren, ze gebruikten zure protonen die bedoeld waren voor de nucleofiel die bij de vervanging werd gebruikt. Volgende, ze hebben de katalysator gedehydrateerd, dwingen het in een ringvormige structuur. Door dit te doen, verbreek je de fosfor-zuurstof dubbele bindingen, die, in eerdere pogingen, blijkt vrij moeilijk te zijn. Hierdoor konden zuurstofmoleculen zich hechten aan de fosforatomen, door de ring open te forceren - en dat stelde de koppelingspartner in staat om het resulterende zout aan te vallen, waaruit het eindproduct is voortgekomen. Het proces produceert niet alleen water als bijproduct, maar regenereert ook de katalysator. Longwitz en Werner suggereren dat de methode een nieuwe weg inslaat naar een meer duurzame organische synthese.

© 2019 Wetenschap X Netwerk