Новости химической науки > Хиральные металлические катализаторы

Исследователи из Голландии и Израиля нашли способ индуцировать возникновение хиральности в металлическом палладии. Они отмечают, что палладий и другие хирально-индуцированные металлы смогут найти применение в асимметрическом катализе.

Пудра хирального палладия (справа), эта же пудра, спрессованная в «монету» (в центре) и настоящая монетка (слева). (Рисунок из Nature Chemistry, 2009. DOI: 10.1038/NCHEM.180)

Гади Ротенберг (Gadi Rothenberg) из Университета Амстердама говорит, что обычно под хиральными палладиевыми катализаторами подразумеваются комплексы палладия с хиральными органическими лигандами. В данном случае речь идет просто о хиральном металле, не содержащем каких-либо органических соединений.

В новом типе катализатора соединены свойства металла и многообразие органических материалов. Хотя международной команде ранее уже удалось индуцировать хиральность в серебре и золоте, Ротенберг отмечает, что палладий представляет собой гораздо более интересный металл с точки зрения перспективы использования в катализе.

Исследователи протестировали образцы хирального палладия в качестве катализатора асимметрического гидрирования изофорона (isophorone), показав, что новый катализатор может обеспечить некоторый избыток одного из энантиомеров. Ротенберг соглашается с тем, что результаты каталитической реакции не являются впечатляющими, однако все же они демонстрируют возможность безлигандного хирального металла к асимметрическому катализу.

Хиральный палладий получают, восстанавливая соли палладия в присутствии энантиомеров алкалоидов, которые оказываются захваченными образующейся палладиевой чернью. Растворение алкалоидов приводит к образованию палладиевого порошка, частицы которого в ряде случаев обладают той хиральностью, которой обладали исходные алкалоиды. Исследователи предполагают, что металл обладает морфологической памятью о хиральном соединении. Также было продемонстрировано, что порошок сохраняет свои металлические свойства – его можно спрессовать в «монетки».

Ротенберг уверен, что хиральные металлы со временем будут применяться во многих областях, хотя их практическое применение и не является делом ближайшего будущего. Он заявляет, что речь идет не просто о разработке нового катализатора, а о новом типе катализаторов, предлагая вспомнить, как долго разрабатывались хиральные металлоорганические катализаторы.

Еще одним применением хирального металла может быть использование в хиральных сенсорах. В основе такого применения может лежать обычный принцип «ключ-замок» и преимущественное распознавание одного из хиральных изомеров.

Источник: Nature Chemistry, 2009. DOI: 10.1038/NCHEM.180

метки статьи: #кинетика и катализ, #неорганическая химия, #органический синтез, #химия поверхности