Chemicy ze Szwajcarii i Japonii opracowali reakcję sprzęgania krzyżowego organicznych związków sodu z halogenkami alkilowymi. Najpierw nauczyli się, jak uzyskać produkty dimeryzacji organicznych związków sodu w obecności katalizatora żelazowego, a następnie zoptymalizowali reakcję sprzęgania krzyżowego. Badanie zostało opublikowane w Nature Synthesis.
2 kwietnia przypada Światowy Dzień Wiedzy o Autyzmie, więc dziś w wiadomościach N+1 pojawiają się ilustracje od uczniów „Anton jest tutaj”. Ta fundacja charytatywna pomaga osobom z zaburzeniami ze spektrum autyzmu w Rosji od ponad dziesięciu lat
Związki sodowo-organiczne są rzadko stosowane. Wynika to z faktu, że są bardzo reaktywne, co utrudnia ich pozyskiwanie i przechowywanie. Ponadto są słabo rozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych i po prostu niestabilne w rozpuszczalnikach koordynujących.
Niemniej jednak, już w XIX wieku, chemicy Charles Adolf Würz i Wilhelm Rudolph Fittig odkryli kilka reakcji łączenia halogenków arylowych i halogenków alkilowych w obecności nadmiaru metalicznego sodu. Obecnie reakcje te nie są stosowane, ponieważ nie są selektywne i działają tylko na specjalnie wyselekcjonowanych substratach.
Jednak teraz chemicy pod przewodnictwem Evy Hevii z Uniwersytetu w Bernie i Sobi Asako z Instytutu Badań Fizyczno-Chemicznych RIKEN nauczyli się wykorzystywać organiczne związki sodu do katalitycznego sprzęgania krzyżowego.
Aby dowiedzieć się, czy taka reakcja może zajść, chemicy wzięli wcześniej przygotowaną pochodną arylosodową i zmieszali ją z acetyloacetonianem żelaza w obecności nadtlenku di-tert-butylu. Okazało się, że w tych warunkach związek arylosodowy dimeryzuje, tworząc biaryl. Naukowcy odkryli więc, że kompleks żelaza może katalizować homosprzęganie organicznych związków sodu.
Następnie naukowcy próbowali przeprowadzić reakcję krzyżowej kombinacji. Zmieszali tę samą pochodną arylo-sodową, kompleks żelaza i bromek cykloheksylu z myślą o uzyskaniu produktu połączenia fragmentów arylowych i cykloheksylowych. Zamiast tego powstał ponownie produkt dimeryzacji.
Aby przezwyciężyć ten problem, chemicy przeprowadzili szereg reakcji w obecności różnych dodatków koordynujących, które były w stanie reagować z organiczną pochodną sodu i zmieniać jej reaktywność. Okazało się, że produkt sprzęgania krzyżowego powstawał z wydajnością 41 procent w obecności tetrametyloetylenodiaminy. A dzięki dodatkowemu doborowi warunków naukowcy osiągnęli wydajność 82 procent.
W ten sposób chemicy wykazali, że odkrytą dawno temu reakcję Wurtza-Fittiga można przeprowadzić w wersji katalitycznej bez użycia nadmiaru metalicznego sodu. Co więcej, zarówno pierwszorzędowe, jak i drugorzędowe bromki alkilowe weszły do niej, a chronione grupy alkoholowe i trzeciorzędowe grupy aminowe w odczynnikach nie zakłócały jej przebiegu.
Niedawno rozmawialiśmy o tym, w jaki sposób kompleks żelaza katalizuje reakcję Suzuki.
