Ученые предложили новую методологию эффективного и селективного формирования химических связей

Ученые Института органической химии имени Н.Д. Зелинского (ИОХ РАН) представили универсальный фотокаталитический процесс. Он значительно повышает эффективность и селективность формирования химических связей в многокомпонентных реакциях. Это ключевой шаг к более экологичным и экономичным химическим процессам, крайне важным в разработке фармацевтики, науки о материалах и.т.д. Результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie.

В основе исследования лежит разработанный подход – использование обратимого радикального связывания для направления формирования продуктов тиол-ин-ен сочетания. Использование широкого спектра алкинов и алкенов продемонстрировали универсальность этой методики, открывая путь к синтезу сложных молекул в условиях многокомпонентной реакции с высокой точностью в одну стадию.

«Красота этого процесса заключается в его простоте и элегантности. Используя мощь обратимых радикальных присоединений, мы открыли новые пути повышения молекулярной сложности, которые ранее были недоступны», — Валентин Анаников, академик РАН, руководитель проекта.

Возможность одновременно формировать несколько связей в условиях межмолекулярной реакции с высокой специфичностью обладает огромным потенциалом. А также открывает новые возможности в области органического синтеза.

«Главной находкой нашего исследования является не только демонстрация практической применимости явления обратимого присоединения радикалов в синтезе сложных молекул, но и теоретическое обоснование высокой селективности и универсальности открытого подхода», — Никита Шлапаков, соавтор работы.

Исследование соединяет экспериментальные и вычислительные методы для раскрытия основных механизмов реакции тиол-ин-ен сочетания. Тщательно оптимизируя условия реакции и исследуя область применения с различными субстратами, команда показала универсальность этого трансформирующего метода.

Фоторедокс катализ играет революционную роль в химии, открывая новые пути для проведения реакций с высокой точностью и эффективностью. Это существенно влияет на научные исследования и промышленное производство.

Метод использует свет для активации молекул, позволяя проводить реакции при более мягких условиях, что делает процессы более экологичными и экономически выгодными. Важность фоторедокс катализа возрастает с увеличением спроса на устойчивые и инновационные технологии в синтезе сложных молекул.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.

9.02.2024