Хиральный и экологически чистый катализатор на основе солей аммония
Японские химики разработали эффективный, хиральный катализатор на основе соли высоковалентного йода, который может заменить катализаторы на основе токсичных металлов не создавая отходы или риск взрыва, связанный с высоковалентным йодом.
Окислительные реакции соединения, в которых две молекулы (или части одной и той же молекулы) соединяются вместе благодаря окислению одной из частиц, являются полезными синтетическими превращениями – особенно когда необходимо провести стереохимический контроль реакции и получить хиральную форму продукта. Однако, большинство используемых методов включает токсичные или редкие металлы в качестве катализаторов.
Экологически благоприятные реагенты на основе высоковалентного йода (содержащие связи окисленного йода – I=O) являются привлекательной альтернативой. Тем не менее, Казуаки Ишихара из Университета Нагоя объясняет, что с органической точки зрения присоединение йода по ароматическому кольцу часто приводит к получению чрезвычайно опасных взрывчатых веществ, которые необходимо регенерировать используя такие окислители как мета-хлорбензойная ксислота (mCPBA), которая генерирует множество отходов.
Для того чтобы сделать эти реакции более «зелеными» команда Ишихары предприняла радикальный шаг в замене йода присоединенного к углероду на анионы йодит (IO2-) или гипойодит (IO-), которые могут быть генерированы из йодида (I-) простыми окислителями, такими как перекись водорода, при этом отходом будет служить только вода. Для растворения неорганического йодита в органических растворителях и обеспечения стереохимического контроля реакции, ученые соединили (гипо)йодит с четвертичным аммониевым основанием в качестве противоиона. Схожие соли используются для переноса кислых или щелочных ионов из водной фазы в органическую, однако до сих пор не использовались в окислительно-восстановительных реакциях.
Катализатор на основе соли работал невероятно хорошо. Получена высокая селективность с такой минимальной загрузкой катализатора, которая пока еще не была использована в асимметрическом катализе на основе йода. Однако до сих пор ученым на самом деле не ясно, каким образом хиральный ион аммония оказывает влияние на стереохимический контроль реакции.
