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 opublikowano w czasopiśmie Nature Synthesis.
2 kwietnia przypada Światowy Dzień Wiedzy o Autyzmie, dlatego dziś w wiadomościach na N+1 ukazały się ilustracje 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. Dzieje się tak, ponieważ są one bardzo reaktywne, co utrudnia ich pozyskiwanie i przechowywanie. Ponadto są słabo rozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych i po prostu niestabilne w rozpuszczalnikach koordynujących.
Jednakże już w XIX wieku chemicy Charles Adolf Würz i Wilhelm Rudolph Fittig odkryli kilka reakcji łączenia się halogenków arylowych i halogenków alkilowych w obecności nadmiaru metalicznego sodu. Obecnie reakcji tych nie stosuje się, gdyż nie są selektywne i działają jedynie w przypadku specjalnie wyselekcjonowanych substratów.
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 sprawdzić, 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 spróbowali przeprowadzić reakcję kombinacji krzyżowej. Zmieszali tę samą pochodną arylo-sodową, kompleks żelaza i bromek cykloheksylu, mając na celu uzyskanie produktu z 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 mogą reagować z organiczną pochodną sodu i zmieniać jej reaktywność. Okazało się, że produkt sprzęgania krzyżowego powstawał ze wydajnością 41 procent w obecności tetrametyloetylenodiaminy. Dzięki dodatkowemu doborowi warunków naukowcy osiągnęli wynik na poziomie 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, do reakcji dostały się zarówno pierwszorzędowe, jak i drugorzędowe bromki alkilowe, a chronione grupy alkoholowe i trzeciorzędowe grupy aminowe w odczynnikach nie zakłóciły jej przebiegu.
Niedawno rozmawialiśmy o tym, w jaki sposób kompleks żelaza katalizuje reakcję Suzuki.