Zakaj bi fural monocikel, če je pa bicikel?

V današnjem Znanstvenem britoffu pa o novem izjemnem dosežku slovenskih znanstvenikov. Raziskovalci s Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani so predlagali in dokazali nov mehanizem za eno izmed pomembnejših sintezno-organskih kemijskih reakcij. Odkritje je dodobra zamajalo več kot 40 let stara prepričanja o mehanizmu reakcije in tako predstavlja pomemben fundamentalni doprinos k znanosti.

Ena izmed pomembnejših reakcij v organski sintezi je tvorba vezi med dvema ogljikovima atomoma, žargonsko C-C vezi. Ta reakcija omogoča sinteznemu kemiku tvorbo večjih, kompleksnejših organskih molekul ali pa združevanje le-teh.

V želji in potrebi po tvorbi C-C vezi so sintezni kemiki tekom zgodovine izumili številne uspešne metode, ki so našle številne aplikacije v kemični industriji, farmaciji, pa tudi v akademskih sferah. Ena izmed takšnih reakcij je tako imenovana reakcija Sonogashira, ki omogoča pripenjanje terminalnih acetilenov na aril ali vinil halide. Od odkritja te pomembne reakcije je minilo že dobrih 40 let, a se je mehanistični vidik reakcije ves ta čas skrival za megleno zaveso nevedenja.

Megleno zaveso so zdaj končno razblinili slovenski organski kemiki iz raziskovalne skupine profesorja Janeza Košmrlja na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo. S strukturno karakterizacijo intermediatov reakcije so pokazali, da je katalizator paladij hkrati udeležen v dva ciklična procesa. Reakcija tako poteka v sklopu dveh reakcijskih ciklov, ki ju povezuje vmesna stopnja na paladiju. Do sedaj je med raziskovalci veljalo prepričanje o enostavnejšem monocikličnem mehanizmu.

Dodatno so raziskovalci svoj predlog mehanizma potrdili tudi z računalniškim modelom poteka kemijske reakcije na podlagi zaznanih intermediatov. Tudi računalniški model je pokazal dobro ujemanje z eksperimentalnimi ugotovitvami, kar je dodatno potrdilo za predlagani nov bicikličen mehanizem reakcije Sonogashira.

Dosežek so raziskovalci prejšnji teden kronali z objavo v ugledni reviji Nature Communications. Izrazili so prepričanje, da bo predlagani novi mehanizem reakcije Sonogashira omogočil boljše načrtovanje novih sinteznih pristopov tvorbe C-C vezi.

Z biciklom raje tudi Uroš.

(Iz)vir: Martin Gazvoda,et.al., Mechanism of copper-free Sonogashira reaction operates through palladium-palladium transmetallation, Nature Communications (2018)