Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Nara (NAIST) relatam um gerador de fotoácidos (PAG) que gera ácidos de Lewis com um rendimento quântico que é muito superior aos PAGs que geram ácidos de Brønsted. O novo PAG é baseado em 6π-perciclização fotoquímica e demonstrou iniciar a polimerização de monômeros de epóxi e catalisar reações de Mukaiyama-aldol.

PAGs são espécies químicas que liberam ácidos fortes, tanto em solução quanto em estado sólido, após a exposição à luz. Esses ácidos podem então ser usados ​​para ativar vários sistemas biológicos e fotopolímeros.

A maioria dos PAGs forma ácidos de Brønsted e o faz com grande eficiência. Contudo, Os ácidos de Brønsted limitam as opções em termos de substratos e mecanismos de reação, particularmente para síntese orgânica quando comparado aos ácidos de Lewis. Algumas substâncias químicas são facilmente decompostas com ácidos de Brønsted, mas não com ácidos de Lewis.

"Os catalisadores de ácido de Lewis são muito úteis, mas muitas vezes instáveis ​​e requerem introdução cuidadosa nos sistemas de reação. De preferência, iríamos induzir catalisadores ácidos de Lewis remotamente, como a exposição ótica, "explica o professor associado do NAIST Takuya Nakashima, um dos pesquisadores líderes do projeto.

O novo PAG depende da adição de um grupo triflato ao terarileno. O grupo triflato mostrou uma alta propensão para se liberar do terarileno após a exposição à luz ultravioleta.

"Nós nos concentramos no terarileno por causa de sua alta sensibilidade à luz, compatibilidade em filmes de polímero e sem inibição de oxigênio / umidade. Também encontramos respostas não lineares que podem ser usadas para aumentar significativamente a sensibilidade à luz, "diz o professor do NAIST Tsuyoshi Kawai, outro pesquisador principal. De fato, o rendimento quântico fotoquímico foi de 0,5, que é muito maior do que os PAGs padrão.

O ácido de Lewis resultante foi gerado sem qualquer intermediário radical e mantido por mais de 100 dias. Foi então usado para iniciar a polimerização de monômeros de epóxi, SU-8, e reações de Mukaiyama-aldol para benzaldeído e silil enolatos para produzir silil aldóis de diferentes estereoisômeros, isso não era possível com os ácidos de Brønsted formados com PAGs.

"Este sistema abre novas oportunidades para reações de ácido de Lewis. É o primeiro a gerar reações de Mukaiyama-aldol fotoativadas, "diz Kawai.