合成有机化学而言,所谓环加已知是一个特别重要的一类反应。借助这种反应,可以简单有效地构建环形分子通过链接(“添加”)含有双键的两个化合物。
教授Frank Glorius博士(左)与Subhabrata Dutta蒂芙尼o . Paulisch罗马Kleinmans Tobias Pinkert(左起)“团队Glorius”。图片来源:©大学Munster-Peter Dziemba。
一个研究小组由弗兰克Glorius博士的教授明斯特大学目前已经成功地执行一个非传统的环加成反应的碳碳双键与碳碳单键发生。在双键,两双电子原子相连;单键,只有一对电子。
成功的重要因素是专门“紧张”的使用单键。允许温和的反应条件,化学家利用光敏剂,催化剂,使反应的帮助下光能。
这项研究已经发表在自然日报》。
除了概念和机械的重要性,这个方法也有一个综合效益。这是因为我们可以使用它来构建多环、三维碳支架已经困难或无法访问。这样的三维架构是迷人的和药物化学中发挥着越来越重要的作用。
罗马Kleinmans,研究报告的主要作者,明斯特大学
详细的化学
所谓的[2 + 2]photocycloadditions已进行过研究并开发了一个世纪。研究集中特别是[2π+ 2π)系统,例如,两个开发两个新单键双键反应提供了一个四元环的产品。明斯特的研究小组目前获得了发现通过识别这种反应利用一个单键(“2π+ 2σ”)。
类化合物和“紧张”单键被研究人员利用。他们就是所谓的bicyclo 1.1.0丁烷(BCBs)。这样的碳化合物包括一个蝴蝶的形状,有两个连接三角形的单键似乎形状的翅膀。
内部翼角(60°)显著偏离从完美不牵强附会的角度(109°)。中央的单键释放应变能-热动力支持与碳碳双键的反应。
这种策略的帮助下,科学家们也成功地将氮原子集成到产品的碳骨架。
可见light-driven“三连音三连音能量转移催化”使反应很温和的方式执行,所以与艰难的紫外光辐照的反应,通常利用这类的化学结构中,并不是必需的。
在该机制中,催化剂消耗能量从光辐照并将其发送给一个理想的基质。催化剂回到基态(再生),相当于分子处于积极兴奋的状态,称为(三重态)。此外,受激分子能够反应单键。
我们使用一个简单的有机光敏剂,即thioxanthone,摒弃稀有和昂贵的过渡金属催化剂。
弗兰克Glorius,明斯特大学
另外理解分子机制的反应精心,化学家的帮助下进行计算的计算密度泛函理论”。
这项研究是财务支持的化工产业基金,德国研究基金会和朝鲜基础科学研究所。欧洲杯线上买球
期刊引用:
Kleinmans, R。等。(2022)分子间(2π+ 2σ)-photocycloaddition通过三重态能量传递。自然。doi.org/10.1038/s41586 - 022 - 04636 - x。
来源:https://www.uni-muenster.de/en/