Kimyagerler, simetrik olmayan yapıdaki yakın diaminler üretmek için mavi ışık kullanıyor. Kredi: Münster Üniversitesi – Glorius grubu
Vicinal diaminlerin kolay üretimi için yeni bir yöntem kimyagerler tarafından geliştirildi.
Profesör liderliğindeki bir ekip Münster Üniversitesi’nden Frank Glorius, biyolojik olarak aktif moleküllerde, doğal ürünlerde ve ilaçlarda bulunan ortak bir yapı olan komşu diaminleri üretmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu bileşikler, her biri iki komşu karbon atomuna bağlı bir nitrojen atomuna sahip iki fonksiyonel grup içerir. Nature Catalysis dergisinde yayınlanan ekibin yöntemi, bu bileşikleri üretmenin doğrudan ve verimli bir yoludur.
Münster Üniversitesi’ndeki ekip tarafından geliştirilen yeni yöntem, geçiş metallerinin kullanılmasını gerektirmez. veya diğer yöntemlerden farklı olarak katalizör olarak iyot reaktifleri. Bunun yerine, arenler ve heteroarenler gibi elektron açısından zengin çeşitli aromatik hidrokarbonlardan istenen diaminleri üretmek için ışık enerjisini kullanır. Bu, süreci diğer yöntemlerden daha verimli ve etkili kılar.
“Bu şekilde, önceden üretilmesi zor olan bir dizi yakın diamin elde ederiz. Bunu yaparken, işlevsel grupların bulunduğu yerleri tam olarak kontrol edebiliyoruz,” diye açıklıyor birinci yazar Dr. Guangying Tan.
Nitrojen radikal öncüleri (solda) ve karbon- karbon çift bağları, simetrik olmayan diaminler oluşturmak için ışık enerjisinin yardımıyla reaksiyona girer (sağda). Kredi: Münster Üniversitesi – Glorius grubu
Bu amaçla, kimyagerler, bir enerji transfer süreci aracılığıyla aynı anda farklı reaktivitelere sahip nitrojen merkezli iki radikal oluşturan özel bir nitrojen radikal öncüleri sınıfı geliştirdiler. Bilim adamları, bu radikallerden ikisini karbon-karbon çift bağları aracılığıyla “bölgesel seçici olarak” kademeli olarak ekleyerek, simetrik olmayan bir şekilde oluşturulmuş komşu diaminleri üretirler. “Bölge seçici”, reaksiyonun moleküller üzerinde tanımlanmış bölgelerde meydana geldiği anlamına gelir. Fonksiyonel gruplar (amino grupları) daha sonra modifiye edilebilir. Bu şekilde sentezlenen diaminlerin simetrik bir yapının aksine simetrik olmaması, dikkate alınması gereken çok daha geniş bir işlevsel grup çeşitliliğine kapı açar.
“Yaşamın molekülleri büyük ölçüde karbon zincirlerinden oluşur ve değişen boyut ve karmaşıklıkta halkalar. Bu “düz” zincirlerin diğer elementlerle süslenmesi, bu bileşiklerin ortaya çıkan özellikleri için çok önemlidir,” diye açıklıyor Frank Glorius arka planı. Önemli bir rol oksijen ve nitrojen elementleri tarafından oynanır. Kimyagerler bu karbon olmayan elementleri heteroatomlar olarak adlandırır.
“Bu heteroatomların yapay olarak üretilmiş, biyolojik olarak aktif yapılara verimli ve kontrollü bir şekilde sokulmasına yönelik yöntemler bu nedenle büyük önem taşımaktadır,” diye vurguluyor Frank Glorius. “Bu, odaklandığımız komşu diaminler için de geçerli.”
Kimyagerler, diaminasyon reaksiyonunu mavi ışık yayan diyotlarla (LED’ler) ışınlama altında gerçekleştiriyor ve organik bir ışığa duyarlı hale getirici olarak ucuz ve ticari olarak bulunabilen bir tioksanton kullanıyor.
Referans: Guangying Tan, Mowpriya Das, Roman Kleinmans, Felix Katzenburg, Constantin Daniliuc ve Frank Glorius, 8 Aralık 2022, Nature Catalysis.{12 } DOI: 10.1038/s41929-022-00883-3
Çalışma, Alman Araştırma Vakfı, Alexander von Humboldt-Stiftung ve Fonds der Chemischen Industrie tarafından finanse edilmiştir.