Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemische synthese met behulp van titaniumdioxide:een milieuvriendelijke en innovatieve aanpak

De onderzoekers kozen vijf 4-gesubstitueerde thioanisolen en vier N-gesubstitueerde maleimiden voor de annulatie- of ringvormingsreacties. Het team bestraalde het uitgangsmateriaal met blauw licht (golflengte> 420 nm), maar constateerde geen reactie. Echter, introductie van TiO2 in het reactiesysteem leidde tot de synthese van 20 verschillende thiochromenopyrroledionderivaten met een matige tot hoge opbrengst. Ze ontdekten dat binnen 12 uur na blootstelling aan blauw licht de reactie tussen thioanisol en N-benzylmaleïmide leidde tot de vorming van een thiochromenopyrroledionderivaat met een opbrengst van 43%, wat dicht bij de theoretische maximale opbrengst van 50% lag.

Het onderzoeksteam observeerde ook het substituenteffect in de reacties om de overeenkomstige mechanistische aspecten te begrijpen. Op basis van de resultaten veronderstelden ze dat de reactie verloopt via ladingsoverdracht van thioanisool naar de geleidingsband van TiO2 . Bovendien suggereerden ze dat bestraling met blauw licht de oxidatie van thioanisool met één elektron veroorzaakte, wat de vorming van α-thioalkylradicalen door deprotonering verder in gang zette.

Samenvattend demonstreert deze nieuwe en verfijnde aanpak het potentieel van TiO2 voor fotokatalyse met zichtbaar licht voor organische synthese. Het leverde ook cruciale inzichten op in de chemie van de synthese van complexe heterocyclische verbindingen. In de toekomst kan deze aanpak nieuwe mogelijkheden openen voor de transitie van de huidige hulpbronnenintensieve industriële chemische processen naar een energie-efficiënter systeem.

Prof. Hitomi zegt:"Wat onze studie dreef was de wens om te helpen bij de ontwikkeling van een duurzame chemische industrie, en onze bevindingen lijken een positieve stap in deze richting te zijn."

"Wij geloven dat de wijdverbreide toepassing van deze door zichtbaar licht aangedreven technologie zou kunnen helpen bij de toegankelijke en betaalbare synthese van farmaceutische producten, met zijn diepgaande gevolgen voor de gezondheid en het welzijn van miljoenen mensen over de hele wereld." Dankzij de inspanningen van prof. Hitomi en zijn team heeft hun onderzoek nieuwe wegen geopend op het gebied van organische synthese, met het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in meerdere chemische industrieën.

Meer informatie: Pijush Kanti Roy et al., Door blauw licht bevorderde synthese van thiochromenopyrroledionderivaten via door titaniumdioxide gekatalyseerde vorming van dubbele koolstof-koolstofbindingen met thioanisol- en maleïmidederivaten, Geavanceerde synthese en katalyse (2023). DOI:10.1002/adsc.202301021

Aangeboden door Doshisha Universiteit




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wetenschappers onthullen de prachtige eenvoud die ten grondslag ligt aan vertakkingspatronen in weefsel
  2. Het verschil tussen prokaryotische en eukaryotische genexpressie
  3. Ambien
  4. Wat doet de temporale kwab?
  5. Hoe u het hart van uw hond gezond kunt houden
  6. Dierentuin Praag viert gezondheid zeldzame Maleise tijgerwelpen
  7. In sommige delen van de VS daalt het aantal wilde kalkoenen; de belangrijkste reden kan het verlies van leefgebied zijn
  8. Wat is Feedback-inhibitie en waarom is het belangrijk bij het reguleren van enzymactiviteit?
  9. Vergelijking van vier methoden voor de droogefficiëntie en fysisch-chemische eigenschappen van kippenvlees

Wetenschap