Новости химической науки > Органический дайджест 49

В сегодняшнем дайджесте: модифицированный серой мезопористый углерод впитывает ртуть; активация C-H связей sp³ производными кобальта(I); может ли водород, запертый в клетку фуллерена, «общаться» с внешним миром; подходы к масштабированию синтезов, протекающих при микроволновом инициировании и синтез биарильных производных в присутствие палладия в трехкомпонентной системе.

Фрикселл (G. E. Fryxell) с соавторами из Северо-западной Национальной лаборатории обнаружил, что новые модифицированные серосодержащими фрагментами образцы мезопористого углерода обеспечивают большую емкость и большую скорость поглощения ртути из водного раствора в сравнении с коммерчески доступными образцами [1].

Рисунок из Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2897

Помимо преимуществ, отмеченных выше, функционализированный серой мезопористый углерод отличается отличной термической и гидротермической стабильностью для широкого значения. Это обстоятельство позволяет использовать новый сорбирующий материал при высокой температуре или высокой основности раствора, там, где невозможно использование существующих.

В качестве исходного вещества для нового сорбента был выбран 2-тиофенметанол (1), полимеризовавшийся на матрице мезопористого кремния марки SBA-15. На следующем этапе продукт полимеризации – линейный полимер 2 был подвергнут кросс-сочетанию с одновременным отделением от матрицы. В результате этих процедур был получен мезопористый гетероуглерод 3. Исследователи полагают, что их работа является новым этапом в разработке эффективных сорбентов ртути нового поколения.

На основании того, что существует большое количество примеров активации С–Н связи насыщенных углеводородов комплексами типа (Cp*)M(L)_n (где M = Ir, Rh), Морис Брукхарт (Maurice Brookhart) из Университета Северной Каролины решил изучить каталитическую активность аналогичных комплексов третьего представителя изоэлектронной триады – кобальта [2].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2007, 129 (47), 14544

Исследователь успешно разработал процесс каталитического дегидрогенирования алкиламинов с моммощью катализатора на основе комплекса Co(I). Аминовые субстраты, защищенные винилсилильными группировками, могут образовывать широкий круг продуктов – стабильных защищенных енаминов и 1,2-дигетероатом-замещенных алкенов. В ходе каталитического процесса происходит также несколько неожиданное образование гетероциклов.

Комплекс (Cp*)Co(VTMS)₂ катализирует процесс в удивительно мягких условиях, обеспечивая хемо-, регио- и диастереоселективность процесса, не затрагивая дополнительные функциональные группы.

Международная исследовательская группа под руководством Никласа Турро (Nicholas J. Turro) измерила константы скоростей гашения синглетного кислорода молекулами C₆₀, H₂@C₆₀, D₂@C₆₀, H₂ и D₂ в растворе [3].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2007, 129 (47), 14555

Молекулы водорода, инкапсулированные в фуллерен (C₆₀, H₂@C₆₀, D₂@C₆₀) не оказывают сколь-нибудь заметного эффекта на время жизни триплетного сигнала обычного кислорода в спектре ЭПР.

Тем не менее, был обнаружен значительный эффект гашения синглетного кислорода молекулами C₆₀, H₂@C₆₀, D₂@C₆₀, H₂ и D₂. Синглетный кислород получали фотосенсибилизацией или термическим разложением производных эндопероксидов нафталина.

Сравнение скоростей гашения ¹O₂ H₂@C₆₀ и D₂@C₆₀ позволяет говорить о существенном вибрационном взаимодействии между кислородом и инкапсулированной в фуллерене молекулой водорода. Скорость гашения для H₂ на один порядок выше, чем для D₂, что согласуется с результатами, полученными при гашении ¹O₂ H₂@C₆₀ и D₂@C₆₀.

Николас Лидбитер (Nicholas E. Leadbeater) из Университета Коннектикут рассматривает и описывает широкий круг реакций, инициируемых микроволновым облучением, демонстрируя какие технологические схемы могут быть использованы для масштабирования этих процессов [4].

Рисунок из Org. Process Res. Dev., ASAP Article, 10.1021/op700187w

В обзоре рассматриваются особенности как периодических, так и непрерывных процессов. Показано, что использование методологии периодического процесса в открытом реакторе позволяет добиться эксплуатационных преимуществ наряду с высокими выходами целевых продуктов. В случаях невозможности использования открытого реактора из-за токсичности или летучести реагентов или продуктов реакции, в качестве альтернативного подхода можно использовать параллельно протекающие процессы в закрытых реакторах. Для непрерывного процесса важна гомогенность реакционной смеси.

Для гомогенной реакционной смеси становится возможным переход от маломасштабного синтеза в герметизированном реакторе к реактору непрерывного потока без какой-либо модификации условий реакции или понижения выхода продукта.

Майкл Грини (Michael F. Greaney) из Университета Эдинбурга сообщает о катализируемом комплексами палладия получении замещенных биарилов в реакционной системе, содержащей три исходных реагента [5].

Рисунок из Org. Lett., ASAP Article 10.1021/ol702584t

Синтез протекает как трехкомпонентная реакция Хека, в которой арилйодиды играют роль электрофилов. Реакция протекает с хорошими выходами, позволяя получить большое количество замещенных биарилов различной структуры.

Источники: [1] Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2897; [2] J. Am. Chem. Soc., 2007, 129 (47), 14544; [3] J. Am. Chem. Soc., 2007, 129 (47), 14555; [4] Org. Process Res. Dev., ASAP Article, 10.1021/op700187w; [5] Org. Lett., ASAP Article 10.1021/ol702584t

метки статьи: #органическая химия, #органический синтез, #химия полимеров, #элементоорганическая химия