Química Inorgânica, descobrir novas reações é uma coisa, mas realizá-los com eficiência é outra bem diferente. A formação da ligação carbono-carbono está no cerne da síntese orgânica, permitindo-nos juntar diversos grupos funcionais em uma infinidade de compostos úteis. Agora, Os pesquisadores da Universidade de Kanazawa simplificaram perfeitamente uma das mais importantes dessas reações.

As cetonas insaturadas contêm um grupo C =O e uma ligação C =C. Se esses dois forem separados por um CH ₂ grupo, a cetona é do tipo "beta-gama". Logicamente, eles podem ser feitos pela reação de um carbonil C =O com um álcool alílico (contendo C =C). Contudo, na rota normal, estes devem ser pré-ativados com um metal e um grupo de saída orgânico, respectivamente, o que é trabalhoso e caro.

"Reage um aldeído diretamente com um álcool, e você acaba com a cara pré-ativação, "diz Hirohisa Ohmiya, principal autor do estudo, publicado em Química:Um Jornal Europeu . "Como um benefício adicional, o subproduto é apenas água, formado pela expulsão de um átomo de H e um grupo OH. Infelizmente, os átomos de carbono que precisamos para reagir normalmente se repelem, porque ambos têm carga positiva. "

Contudo, como mostra o estudo, a reação desidratante (liberação de água) pode ser estimulada por um truque clássico no arsenal do químico:umpolung, ou invertendo a polaridade. O carbono normalmente eletrofílico (positivo) C =O é transformado por catálise. Iniciado pela densidade de elétrons doada de um catalisador de carbeno N-heterocíclico (NHC), o carbonil se torna um nucleófilo carregado negativamente, pronto para reagir com o álcool eletrofílico.

Tanto os aldeídos quanto os álcoois alílicos estão facilmente disponíveis, e a equipe de Kanazawa sintetizou uma diversidade de produtos com bom rendimento. Muitos compostos biológicos são cetonas beta-gama insaturadas, por exemplo, a equipe produziu um derivado de esteróide por meio da reação seletiva do grupo esteróide C =O desejado. Essa classe de cetonas também é uma parada importante na rota para moléculas maiores.

Enquanto o catalisador NHC prepara o substrato de carbonil para a reação, um segundo catalisador é necessário para ativar o álcool. Este complexo de paládio ligado a fosfina, gerado in situ durante a reação, forma um cátion que sofre alilação com o ânion NHC / carbonila carregado negativamente. A combinação de catalisadores é um bom exemplo de cooperação sinérgica durante uma reação.

"Isso, sem dúvida, tornará as cetonas insaturadas beta-gama muito mais acessíveis, "diz o autor principal Hirohisa Ohmiya." Os químicos têm uma responsabilidade com o meio ambiente como qualquer outra pessoa, portanto, a falta de subprodutos e a natureza econômica da reação serão os principais ativos quando ampliados para a indústria. Nosso próximo desafio é conceber uma versão quiralmente seletiva para a síntese assimétrica. "