Sadece Birkaç Adımda Kompleks Moleküller Oluşturma
Araştırmacılar bir kimyasal moleküldeki karbon ve hidrojen atomları arasındaki tekli bağları karbon-karbon bağına dönüştüren yeni bir yol buldular. Bu sözde C-H aktivasyonu, basit başlangıç maddelerinden sadece bir kaç adımda kompleks moleküllerin üretilmesinde ümit vaat eden bir yol olarak değerlendiriliyor. Şimdiye kadarki ana sorun C-H bağının spesifik dönüşümü olmuştu. Fakat araştırmacılar bu günlerde bu konuda başarı elde ettiler. Uygun olan bir çözücü seçerek istenilen ürünün yüksek verimini sağladılar. Prof Dr Lukas Gooßen ve Stefania Trita’nın Ruhr-Universität Bochum’daki ekibi Kaiserslautern Üniversitesi’ndeki meslektaşı ile birlikte “Angewandte Chemie” dergisine süreci anlattı.
Organik Kimya I Evonik Başkanı ve Cluster of Excellence Resolv üyesi Lukas Gooßen “Kompleks moleküllerin sentezlendiği var olan endüstriyel prosesler çoğu zaman dezavantajlıdır. Bu prosesler çok basamaklıdır ve çok fazla atık üretilir, özellikle de tuzlar.” dedi.
Karbon (C) ve hidrojen (H) arasındaki bağlar, hem doğadaki hem de yapay kimyasallardaki en yaygın kimyasal bağlardır. Bu bağlar oldukça kararlıdır ve kimyasal reaksiyonlara girmeye isteksizdirler. Gooßen “Bu sebeplerden dolayı bu bağların, örneğin; ilaç etkinliği için gerekli olan fonksiyonel gruplara dönüştürülmesi uzun zamandan beri mümkün değildi.” diye açıkladı.
En büyük sorun bir moleküldeki belirli bir C-H bağını diğerini dokunulmamış bırakarak dönüştürmektir. Mevcut çalışmada bilim insanları bir karbon halkası ve bir asit grubundan oluşan benzoik asit ile çalıştı. Yeni yöntem ile karbon halkasındaki tek bir C-H bağını, bir C-C bağına spesifik olarak dönüştürdüler. Bu, iki farklı molekülün daha kompleks bir ürün oluşturmak için kolayca birleştirilebilmelerine olanak sağladı.
Düşük Sıcaklık, Daha Az Atık
Gooßen “Bir diğer avantaj ise reaksiyonun gerçekleşmesi için sadece 50 derece Celsius gibi düşük bir sıcaklığa ihtiyaç duymamız ve bu sıcaklıkta da herhangi bir atık oluşmamasıdır.” diye özetliyor. “Umuyoruz ki bir gün bu proses tarımda ihtiayaç duyulan kompleks farmasötik kimyasalların ve maddelerin öncekinden daha az basamakta ve daha enerji verimli, çevre dostu ve uygun maliyetli bir şekilde üretilmesini sağlayacağını umuyoruz.”
Çözücünün seçimi verimli bir reaksiyon için çok büyük önem taşımaktadır. Lukas Gooßen “Ticari olarak temin edilebilen çözücülerle, istenilen ürünü başlangıçta çok düşük bir verimle elde ettik.” dedi. Trikloroetanol ile bu verim önemli ölçüde artmıştı.
Bu çalışma, Deutsche Forschungsgemeinschaft (Alman Araştırma Vakfı) tarafından Cluster of Excellence Resolv (EXC 1069) ve İşbirlikçi Araştırma Merkezi SFB / TRR 88’in bir parçası olarak ve ayrıca Alexander-von-Humboldt Stiftung (Martin Pichette Drapeau’ya Burs) tarafından finanse edildi.
Kaynak : sciencedaily.com
