با اکسیداسیون هسته ایریدیوم یک مولکول میانجی، دانشمندان IBS توانستند آریلاسیون پیوندهای C-H را در دمای پایین انجام دهند. این روش تولید مولکولهای آلی که در پزشکی، داروشناسی، و شیمی مواد کاربرد دارند را آسانتر و ارزانتر میکند.
پیوندهای کربن-کربن (C-C) سازنده‌ی اسکلت همه‌ی مولکولهای آلی هستند. و ساخت این پیوند C-C به روش مصنوعی، کار پیچیده‌ای است. بنابراین پیداکردن راهی که بتواند گروه مولکولی آریل* را با فرآیند پربازده و با نتیجه دلخواه تولید کند, هدف اصلی در پژوهش‌های شیمی آلی است؛ به‌ویژه که بسیاری از مولکولهای به‌کار رفته در پزشکی، داروشناسی، و شیمی مواد، شامل گروه‌های آریل هستند.
هم‌اکنون، بیشتر واکنشهای تولید آریل نیازمند شرایط واکنش ویژه، در دماهای بالا و با افزودنی‌های بسیار، انجام می‌شوند.
دانشمندان ِ «مرکز کاربردی کاتالیست هیدروکربنی» در «انستیتو علوم پایه» IBC در کره جنوبی روشی آفریده‌اند که می‌تواند به صورت انتخابی گروه‌های آریل را در دمای اتاق با پیوندهای C-H واکنش بدهد. پژوهش که در مجله Nature Chemistry چاپ شده است، ریزه‌کاری‌های فرایند را توضیح می‌دهد و برتری آن نسبت به روش معمول را نشان می‌دهد.
برای توضیح فرایند به زبان ساده می‌توان آن را به سه مرحله تقسیم کرد:
- نخست، کاتالیست ایریدیوم ماده‌ی دارای پیوند C-H را فعال می‌سازد.
- دوم اینکه ماده‌ی آریل‌سیلان به فلز حمله کرده و یک مولکول میانی می‌سازد و این مولکول میانی به کریستال تبدیل میشود.
- و در پله سوم فرایند با اکسیداسیون مرکز ایریدیوم این مولکول میانی می‌توان واکنش تولید آریل را با مصرف انرژی پایین به انجام رساند.
این روش پیشنهادی پژوهشگران با انجام آزمایش‌های رزونانس الکتروپارامگنتیک، ولتامتری تناوبی، و مدل‌سازی کامپیوتری، تایید شده است. به گفته‌ای Kwangmin Shin، نویسنده‌ی نخست این پژوهش، «هدف بعدی ایشان آن است که یک سیستم اکسیداسیون با بازدهی بالاتر و زیست‌بوم‌دوست تری را بسازند».
* گروه مولکولی آریل: گروهی که پس از حذف یک اتم هیدروژن از یک هیدروکربن آروماتیک درست میشود و گونه‌ای مولکول رادیکال است.
لینک منبع خبر:
From C-H to C-C at room temperature