Een team van onderzoekers van McGill University heeft ontdekt dat licht kan worden gebruikt om de reikwijdte van carbonyleringsreacties uit te breiden. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft het gebruik van gewoon licht om zowel koolstof-halogeenbindingen te verbreken als te maken. In een Perspectief stuk gedrukt in hetzelfde tijdschriftnummer, Prasad Kathe en Ivana Fleischer van de Universiteit van Tübingen beschrijven enkele van de problemen die chemici hebben ondervonden bij het uitvoeren van carbonyleringsreacties, en hoe het werk van het team in Canada veel van de problemen oplost.

Kathe en Fleischer wijzen erop dat carbonylgroepen worden gebruikt in tal van synthetische toepassingen, dus hebben scheikundigen manieren gezocht om hun reikwijdte uit te breiden. Carbonylgroepen zijn functionele groepen met koolstofatomen dubbel gebonden aan een zuurstofatoom. Een van de meest gebruikelijke manieren om ze te maken is door gebruik te maken van carbonyleringsreacties waarbij organohalogeniden met koolmonoxide worden omgezet in aanwezigheid van een nucleofiel. De daaropvolgende reacties genereren een koolstof-heteroatoom en koolstof-koolstofbinding en gebruiken gemakkelijk te verkrijgen voorlopers, alles in één stap, metalen als katalysator gebruiken. Helaas, de reikwijdte van dergelijke reacties is beperkt. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om veel van die beperkingen te overwinnen door de katalysatoren met licht te activeren.

Carbonyleringsgebeurtenissen beginnen meestal met het op gang brengen van een reactie van het metaal dat wordt gebruikt met een elektrofiel. Dat wordt gevolgd door het inbrengen van het koolmonoxide en de coördinatie van het nucleofiel. Het eindigt met reductieve eliminatie. De onderzoekers met deze nieuwe poging ontdekten dat zichtbaar licht de katalytische tussenpersonen kan prikkelen en kan helpen bij reductieve eliminatie. Dit maakte een reactie mogelijk tussen twee substraten bij kamertemperatuur die over het algemeen als zeer uitdagend wordt beschouwd. Dit was mogelijk omdat de toevoeging van licht de reactie veranderde van een redoxgebeurtenis met twee elektronen in een overdracht van één elektron - een die een radicale soort produceerde.

Kathe en Fleischer suggereren dat de ontdekking dat licht kan worden gebruikt om de reikwijdte van carbonyleringsreacties uit te breiden, waarschijnlijk zal leiden tot een breder gebruik in andere reacties.

© 2020 Wetenschap X Netwerk