Cianosililação de aldeídos. Crédito:Atash Gurbanov
Uma colaboração de pesquisadores da RUDN University (Rússia), O Centro de Química Estrutura (Portugal) e a Baku State University (Azerbaijão) propõem um novo método potencial para produzir compostos iniciais para muitas indústrias químicas, incluindo farmácia, cosméticos, tintas e produção de cristal líquido. O novo método de síntese à temperatura ambiente tem altos rendimentos, e é descrito em dois artigos publicados na Journal of Organometallic Chemistry e em Inorganica Chimica Acta .
Cianosililação é a adição de cianogrupos - NΞC a grupos silil, que incluem silício e outro componente radical inconstante, rotulado com 'R' no esquema abaixo. A adição assimétrica desses grupos a compostos químicos com grupos =C =O leva à formação de uma variedade de compostos enriquecidos enantiomericamente. Estes são novos materiais prospectivos e substâncias iniciais para a indústria química.
Enantiômeros são isômeros ópticos que contêm os mesmos átomos e que são imagens espelhadas uns dos outros, mas, apesar disso, não são idênticos e podem ter propriedades físicas e químicas diferentes. São essas propriedades que os tornam tão promissores. O processo de cianossililação é conduzido por agentes adicionais chamados catalisadores. Os catalisadores medeiam o caminho da reação, mas eles não mudam a si mesmos, e saia do processo sem nenhuma transformação no final. A catálise permite que a reação prossiga mais rápida e intensamente, mesmo em temperaturas mais baixas ou em uma faixa de pressão mais ampla.
A cianossililação assimétrica catalítica tem sido amplamente estudada nos últimos anos devido à utilidade significativa dos produtos dessa reação - éteres trimetilsilílicos de cianoidrina. Eles são os principais materiais de partida na síntese de produtos químicos substanciais, por exemplo., α-hidroxialdeídos, α-hidroxiácidos, β-amino álcoois, etc. O primeiro grupo é usado em corantes, farmacêutico, fungicida e síntese de odourant, o segundo é essencial para a produção de alimentos e produtos farmacêuticos, e o terceiro grupo é útil para os produtos químicos domésticos e cosméticos. É notável que todos esses compostos são fáceis de produzir a partir desse tipo de éteres por meio da síntese em apenas uma etapa.
Estruturas cristalinas dos complexos arilhidrazonaCu (II) e Co (II / III). Crédito:Atash Gurbanov
A principal via sintética para a preparação de éteres trimetilsilílicos de cianoidrina é a reação de adição de cianeto de trimetilsilil (TMSCN) que contém o cianogrupo e o componente silil para compostos de carbonila (aqueles com grupos =C =O, como mencionado anteriormente). O cianeto de trimetilsilil é uma fonte de cianeto segura e fácil de manusear, se comparado ao HCN, NaCN e KCN.
"Atualmente, uma variedade de catalisadores orgânicos e metálicos foram empregados nesta reação. Esses protocolos têm muitas desvantagens, como baixo rendimento, longo tempo de reação, solventes prejudiciais, etc. Assim, neste projeto, introduzimos novos tipos de catalisadores para cianossililação de aldeídos, "diz Atash Gurbanov, o principal autor do artigo. O candidato é arilhidrazona em complexo com Cu (II) e Co (II / III). Além dos radicais, arilhidrazona contém um grupo aril (um anel aromático sem um hidrogênio) e dois átomos de nitrogênio, um dos quais está em dupla ligação química com o carbono. As arilhidrazonas são fáceis de produzir e extensivamente estudadas por químicos.
Esses complexos atuam como catalisadores homogêneos para a cianossililação de aldeídos (tanto os aromáticos quanto aqueles sem anéis aromáticos) com o cianeto de trimetilsilil. Os pesquisadores argumentam que essa reação ocorre mesmo "à temperatura ambiente em metanol, fornecendo éteres trimetilsilílicos de cianoidrina com bons rendimentos. "Os pesquisadores dizem que desenvolveram métodos para promover o rendimento da reação para esses dois grupos de aldeídos.