Figura 1:Esquema que mostra a migração da ligação C =C em alcenos pode ser alcançado usando catálise de ferro com menos do que quantidades estequiométricas de uma base e reagente boril. Crédito: Jornal da American Chemical Society
Os químicos da NUS descobriram uma maneira de controlar a posição das ligações duplas carbono-carbono (C =C) na isomerização de olefinas usando catálise sustentável à base de ferro para aplicações potenciais em síntese orgânica.
A isomerização catalítica de ligações C =C é uma transformação química indispensável usada para entregar análogos de valor mais alto. Tem aplicações importantes na indústria química. Embora um grande número de protocolos de migração de ligação C =C catalisados por metal tenham sido desenvolvidos, deficiências duradouras permanecem sem solução. A capacidade de reposicionar as ligações C =C dentro das olefinas, conhecido como transposição de alceno, é uma abordagem eficiente para obter formas estruturalmente isoméricas da mesma molécula a partir de um único substrato. Contudo, isso continua a ser um desafio formidável. Separadamente, a conversão de misturas de alquenos regioisoméricos que contêm muitos isômeros do mesmo composto em um único produto tendo apenas um único isômero, ainda está para ser alcançado. Esta conversão é particularmente útil para agilizar a síntese química.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Koh Ming Joo, do Departamento de Química, A NUS desenvolveu uma nova técnica de isomerização de olefinas em que quantidades catalíticas de um complexo à base de ferro abundante em terra apropriado, uma base e um composto de borila são empregados para promover a transposição de alceno eficiente e controlável (ver Figura 1). Este método pode ser usado para substratos de alceno interno e terminal. Estudos mecanísticos realizados pela equipe revelaram que essas transformações químicas provavelmente ocorrerão por meio de um intermediário de hidreto de ferro catalítico que induz a migração da ligação C =C.
Figura 2:Esquema que mostra a capacidade da catálise à base de ferro em promover a isomerização de olefinas regioconvergente (produz um único composto a partir de suas formas isoméricas) e regiodivergente (produz formas estruturalmente isoméricas do mesmo composto). Crédito: Jornal da American Chemical Society
Prof Koh disse, "O novo regime catalítico fornece uma maneira de obter produtos estruturalmente diferentes de um único substrato. Nossa equipe também descobriu que a catálise à base de ferro também pode ser usada para transformar misturas de olefinas isoméricas, que são comumente encontrados em matérias-primas derivadas do petróleo para um único produto alceno para uso pela indústria petroquímica. Este avanço científico não apenas destaca uma nova abordagem para caminhada em cadeia com alcenos. Também ilustra a viabilidade de controlar onde a ligação C =C migra, mesmo em substratos com pelo menos dois locais possíveis que podem direcionar a isomerização da olefina. Isso tem implicações significativas para facilitar a síntese de frações insaturadas incorporadas em compostos biologicamente ativos. "
A equipe de pesquisa planeja combinar esta nova metodologia com reações de adição de olefinas para desenvolver novas transformações de funcionalização.
Figura 3:Esquema mostrando alcenos embutidos em compostos biologicamente ativos e seus precursores. Crédito:Journal of the American Chemical Society
