«Существующие промышленные процессы синтеза сложных молекул часто имеют недостаток, состоящий в том, что они требуют множества стадий и образуются много отходов, особенно солей», — говорит Лукас Гуссен, председатель кафедры органической химии I Evonik и член кластера Excellence Resolv. Одним из решений может быть активация C-H.
Связи между углеродом (C) и водородом (H) являются наиболее распространенными химическими связями как в природе, так и в искусственных химикатах. Они очень стабильны и не хотят вступать в химические реакции. «По этой причине долгое время считалось невозможным преобразовать эти связи в функциональные группы, которые необходимы, например, для эффективности лекарств», — объясняет Гуссен.Самая большая проблема — преобразовать одну конкретную связь C-H в одной молекуле, оставив при этом другие нетронутыми. В текущем исследовании ученые работали с бензойными кислотами, которые состоят из углеродного кольца и кислотной группы.
С помощью нового метода они специально превратили одинарную связь C-H на углеродном кольце в связь C-C. Это позволило им легко объединить две разные молекулы в более сложный продукт.Низкая температура, меньше отходов«Одно из преимуществ состоит в том, что нам нужна низкая температура реакции, составляющая всего 50 градусов по Цельсию, и отсутствие отходов», — резюмирует Гуссен. «Мы надеемся, что однажды этот процесс позволит производить сложные фармацевтические химические вещества и вещества, необходимые в сельском хозяйстве, с меньшим количеством этапов, чем раньше, и более энергоэффективным, экологически чистым и рентабельным способом».
Выбор растворителя имел решающее значение для эффективной реакции. «С коммерчески доступными растворителями мы изначально достигли очень низкого выхода желаемого продукта», — говорит Лукас Гуссен. С трихлорэтанолом выход был значительно увеличен.
Работа финансировалась Deutsche Forschungsgemeinschaft (Немецким исследовательским фондом) в рамках Cluster of Excellence Resolv (EXC 1069) и Центром совместных исследований SFB / TRR 88, а также стипендией Александра-фон-Гумбольдта (стипендия автору Мартину Пичетту). -Драпео).