Nowy sposób syntezy dioli

Pierwszorzędowe wiązanie C-H można przekształcić w wiązanie C-OH za pomocą atomu tlenu występującego w tym samym związku w jakim zachodzi reakcja. Wszystko to dzięki specjalnemu katalizatorowi irydowemu. W ten sposób otrzymano 1,3-diole, używane często w produkcji polimerów oraz farmaceutyków.

Dla naukowców zajmujących się chemią organiczną dużym wyzwaniem jest prowadzenie selektywnych reakcji w kierunku aktywacji konkretnego wiązania C-H. Wynika to z niewielkich różnić w reaktywności poszczególnych wiązań. Hartwig i Simmons z Uniwersytetu California odkryli, że można uaktywnić niereaktywną pierwszorzędową grupę alkilową za pomocą znajdującego się w pobliżu, w tej samej cząsteczce atomu tlenu.

Zastosowano dietylosilan do przekształcenia grupy alkoholowej lub ketonowej dokładnie 3 atomy węgla od pierwszorzędowego wiązania C-H w eter sililowy. W obecności katalizatora irydowo-fenantrolinowego atom krzemu jest w stanie przereagować z grupą C-H i znaleź się na miejscu atomu wodoru przekształcając całą cząsteczkę w 5-członowy pierścień. Następująca po tym reakcja utlenienia zmienia cząsteczkę w 1,3-diol.

Kluczowym dla tego odkrycia było opracowanie katalizatora który byłby wystarczająco reaktywny aby aktywować grupę C-H przy zachowaniu selektywności. Najlepszym katalizatorem w takim układzie okazało się połączenie dietylosilanu z ligandem fenantrolinowym. Reakcja jest tak selektywna, że przekształca tylko pierwszorzędowe grupy C-H oddalone o 3 atomy węgla od tlenu pomimo obecności innych bardziej reaktywnych wiązań C-H.

Więcej informacji w czasopiśmie Nature