Bilim Adamları Normal Koşullarda C-H Bağlarının Arilasyonunu Elde Ediyor
Fotoğraf: Metalin yükseltgenmesi (M, iridyum, şekilde mavi renkte gösterilmiş yol) reaksiyonun eşik enerjisinde 19 kcal/mol azalmaya sebep oluyor ve oda sıcaklığında arilasyonun meydana gelmesini sağlıyor.
Karbon-karbon (C-C) bağları bütün organik moleküllerin iskeletini oluşturur.Ama yaygın C-C bağlarına benzer bağları yapay olarak oluşturmak hala zor bir iştir. Özellikle, tıp, eczacılık ve malzeme kimyasında kullanılan birçok molekülden aril grupları içerir. Bu aril grupları etkin şekilde ve seçerek uygulamanın bir yolunu bulmak organik kimyagerler için asıl amaçtır. Bugünlerde en önemli arilasyon reaksiyonları, yüksek sıcaklıklar ve ilave katkı maddeleri içeren ağır reaksiyon şartları gerektiriyor.
Güney Kore Temel Bilimler Enstitüsü (IBS) bünyesindeki Katalitik Hidrokarbon Modifikasyon Merkezi’ndeki bilim adamları oda sıcaklığında C-H bağlarına aril grupları seçerek uygulayan bir yöntem geliştirdi. ‘Nature Chemistry’ ‘de yayınlanan çalışma, geleneksel görüşten farklı olarak elde edilmiş olan reaksiyonun detaylarını açıklıyor.
Basitçe, yöntem üç ana adım içeriyor. İlk olarak, iridyum katalizörü C-H bağı içeren substratı aktifleştiriyor. İkinci adımda da arilsilan, bir ara ürün molekülü olarak oluşan metale saldırıyor. Bilim adamları ara ürünü kristalize etti ve üçüncü adım olan ara ürünün yükseltgen iridyum merkezinin, arilasyon reaksiyonunun düşük enerjiyle elde edilmesinde faydalı olduğunu kanıtladı.
Tasarlanmış reaksiyon mekanizması elektroparamanyetik rezonans, dönüşümlü voltametri ve bilgisayar simülasyonları ile doğrulandı. Çalışmanın ilk yazarı, Kwangmin Shin “Daha verimli ve çevresel olarak yararlı yükseltgenme sisteminin geliştirilmesi gelecekteki hedefimizdir.” dedi.
Fotoğraf: IBS araştırmacıları tarafından tasarlanan arilasyon mekanizması. Reaksiyon, ara ürünün seçici olarak yükseltgenmesinden sonra redüktif ayırmanın daha kolay yer aldığı yeni bir yolla devam ediyor.
Kaynak : phys.org
