Penyelidik dari Universiti Sains dan Teknologi China telah mencadangkan pendekatan terobosan kepada pemangkinan ulang-alik elektron logam yang membolehkan aminometilasi alkilatif yang cekap bagi alkena yang tidak diaktifkan. Paradigma baharu ini mengatasi cabaran yang berkaitan dengan pembentukan ikatan C(sp3)-C(sp3), yang secara tradisinya telah dihalang oleh penjanaan perantaraan alkil-logam yang tidak stabil dan tindak balas sampingan yang seterusnya.
Penyelesaian inovatif pasukan itu melibatkan penggunaan pemangkin logam sebagai ulang-alik elektron untuk memulakan dan memadamkan radikal, membolehkan pembinaan berbilang ikatan alkil-alkil melalui penambahan ikatan radikal-tak tepu. Dengan mengelakkan pembentukan perantaraan alkil-logam yang tidak stabil, pendekatan ini meluaskan kebolehgunaan substrat dan ekonomi langkah tindak balas dengan ketara.
Dalam kajian mereka, para penyelidik menggunakan pemangkin nikel sebagai ulang-alik elektron dan menggunakan N, O-asetal dan alkil halida sebagai agen pengalkilasi untuk mencapai pendialkilasi alkena yang tidak diaktifkan. Kaedah ini menunjukkan keserasian yang sangat baik dengan pelbagai jenis alkena, termasuk alkena ringkas, alkena tidak diaktifkan, dan alkena tersubstitusi. Selain itu, keadaan tindak balas membenarkan penggunaan agen alkilasi yang berbeza, seperti amina sekunder dan paraformaldehid, meluaskan lagi skop tindak balas.
Kepentingan pendekatan pemangkin baharu ini bukan sahaja terletak pada kebolehgunaan sintetiknya tetapi juga pada potensinya untuk sintesis molekul dadah dan berfungsi. Tindak balas menawarkan kaedah yang cekap untuk sintesis kedua-dua asid δ-amino berfluorina dan tidak berfluorina dan membolehkan pengenalan kumpulan berfungsi yang pelbagai. Dengan mengubah lagi kumpulan berfungsi ini, penyelidik boleh menghasilkan molekul kompleks yang berharga. Sebagai contoh, pengurangan dan kitaran produk tindak balas boleh membawa kepada pembinaan pantas molekul farmaseutikal seperti sebatian piperidine.
Penyelidikan mengenai pemangkinan ulang-alik elektron logam ini menetapkan peringkat untuk kemajuan masa depan dalam sintesis molekul dadah dan berfungsi. Prospeknya yang menjanjikan menyediakan batu loncatan ke arah membangunkan pendekatan pemangkin baharu yang boleh menangani cabaran sintetik yang kompleks dan memudahkan penghasilan sebatian yang sangat berharga.
sumber:
Changqing Rao et al, Pembinaan ikatan alkil–alkil berganda merentas alkena yang didayakan oleh pemangkinan ulang-alik elektron nikel, Nature Catalysis (2023). DOI: 10.1038/s41929-023-01015-1