Kimyacılar Kayıp Heterohalka Bağını Kurdu

Dioxaazatriborinane (B₃NO₂),  altı üyeli halkaların çeşitliliğinin genişlemesinde ve koruyucu tabaka için organo-katalizör olarak hizmet eder.

Bir Japon araştırma grubu, daha önce kayıp olan B₃NO₂ heterohalkasını adım adım giderek kurdu.

Kimyacılar yıllar boyunca, çeşitli altı üyeli heterohalka sistemleri yaratmak için, bor, nitrojen, karbon ve oksijeni çeşitli yollarla kombine ettiler. Bu halkaları yapmalarındaki nedenlerden biri organo-katalizör olarak kullanmak ve opto-elektronik cihazlar yapmak için mevcut olan poliklinik aromatik materyaller dizisini genişletmek. Araştırmacılar özellikle, elektronları yetersiz olan bor atomları içeren altı elemanlı halka çekirdeği yapılarına dayanan grafit tipi materyalleri araştırıyorlar. Ama hem nitrojenin hem de oksijenin borla birlikte kullanılması zor oldu.

Japon Mikrobiyal Kimya Enstitüsündeki bir araştırma grubu, daha önceden bilinen borazinler (B₃N₃) ve boroksinler (B₃O₃) arasında bir çapraz olan oksaazaborinanlar ile bir B₃NO₂ halkası molekülü tasarladı ve üretti. Yeni halka B, C, N ve O’yu içeren altı üyeli halka bileşiklerinin toplanmasında kayıp bağ olmuştu.

Masakatsu Shibasaki ve Naoya Kumagai’ nin ekibi 1,3-dioksab-5-aza-2,4,6-triborinanları hazırlamak için sübstitüe anilinden başlayarak bromla birlikte adım adım gittiler. Süreç, B₃NO₂ halkasını desteklemek için çerçeve olarak bir terfenil kalıbı yapılmasını gerektirdi. Kumagai, çevreci mimarinin halkanın stabilizasyonu için önem taşıdığını söyledi ve tek başına B₃NO₂ halkasının stailize olmamasının, kimyacıların neden geçmişte kolay hazırlamadıklarını  söyledi.

Kumagai ve arkadaşları, dioxaazatriborinanes’in sentetik bir yolunu bulduktan sonra, gösterilen fenil izobutirik asidin doğrudan amidasyonu gibi moleküllerin katalitik yeteneklerini ortaya koydu.

Japon araştırmacılar, DATB’lerdeki  birden fazla Lewis formundaki asidik bor atomunun yeni molekülleri iyi katalize etmesi gerektiğini fark etti. Test etmek için, ilaçlar üretiminde anahtar bileşen olan aminler ile karboksilik asitlerin doğrudan amidasyonunu seçtiler. Kimyacılar halihazırda, bu dönüşümü gerçekleştirmek için yardımcı metal içeren veya içermeyen bor-esaslı asit organo-katalizörlerine güveniyorlar.

Ekip, sübstitüe fenil ile başlangıçtaki DATB molekülünün ılımlı sonuçlar elde ettiğini gördü. Ama bir hidroksi azaborin yarımını içeren daha büyük bir sübstitüe fenil grubu olan DATB türevleri, daha önce bilinen doğrudan amidasyon katalizörlerinden daha iyi, özellikle sterik olarak engellenmiş substratlar için geniş bir amidasyon aralığı için yüksek verim sağlamıştır.

“Bu bileşiklere gelebilmek, heterosiklik kimyada önemli bir başarı anlamına geliyor”diyen Oxford Üniversitesi’nden Jose-Goicoechea,  yeni ana grup element moleküllerinin sentezine odaklanıyor diyor. “Bu rapor, sonuçta değerli metallere dayalı bileşiklere, ucuz ve toksik olmayan bir alternatif sağlayabilen, çevresel bakımdan zengin ana grup elementlerinden, katalizör geliştirmeye yönelik büyüyen bir araştırmaya katkıda bulunuyor” diyor.

ETH Zürih’ten Hansjörg Grützmacher, kısa bir süre önce başka bir yeni heterosiklik trifosfabenzenin sentezlendiğini bildiren dosyada “Bu kağıt, tamamen kimyasal bilimlerin sanatını ve güzelliğini göstermektedir. Grützmacher, çalışmanın sadece “yeni ve olağandışı bor heterosiklini” tanımlamakla kalmadığını aynı zamanda dikkat çekici bir uygulama olduğunu söylüyor. “Bu organo-katalizasyondaki atılımı temsil ediyor.” diyor.

Kumagai, “DATB katalizörünün substrat genelliliğinin akademik ve endüstrideki kimyacıları, reaktif bazlı amidasyonun katalitik amidasyon ile ikna edebileceğine inanıyoruz” dedi.  Japon araştırmacıların bir şirketle DATB’leri ticarileştirmek için işbirliği yaptıklarını, daha aktif DATB türevlerinin sentezine çalışmaya devam ettiklerini, katalitik mekanizmanın tanımlanmasına da ekliyor.

Kaynak : acs.org