p Farmacêutica, plásticos, e muitos outros produtos químicos transformaram a vida humana. Para preparar esses produtos, os químicos costumam usar um catalisador - freqüentemente baseado em metais raros - em vários pontos de suas sínteses. Embora os catalisadores de metais raros sejam incrivelmente úteis, seu fornecimento limitado significa que seu uso é insustentável a longo prazo. Os químicos sintéticos precisam de uma alternativa. p Em um estudo publicado recentemente em Angewandte Chemie , pesquisadores da Universidade de Kanazawa relatam tal alternativa. Suas pesquisas em uma ampla classe de reações químicas comuns em produtos farmacêuticos e outras sínteses abrirão o caminho para uma indústria química mais sustentável.

p O Prêmio Nobel de Química de 2010 foi para pesquisadores que usaram catalisadores à base de paládio metálico para realizar um tipo comum de reação química conhecida como acoplamento cruzado. Esses catalisadores funcionam muito bem para sintetizar o que são conhecidos como centros de carbono quaternários congestionados, que são comuns em moléculas usadas na agricultura e na medicina. Contudo, para sustentabilidade de longo prazo, os pesquisadores precisam de uma alternativa aos catalisadores de metais raros.

p "Usamos organoboratos benzílicos para realizar acoplamento cruzado alquilativo terciário de eletrófilos aril ou alquil, "diz Hirohisa Ohmiya, autor correspondente do estudo. "Nosso procedimento não usa elementos raros e é uma rota direta para os centros de carbono quaternário."

p Os estudos iniciais dos pesquisadores consistiram em um benzilboronato terciário que primeiro é ativado por uma base de alcóxido de potássio para se tornar um ânion benzila. Este ânion então sofre uma reação de acoplamento cruzado com um eletrófilo de cloreto de alquila secundário.

p "A reação tem amplo escopo, "explica o autor correspondente, Hirohisa Ohmiya." Por exemplo, a substituição do grupo fenil do boronato por vários anéis aromáticos foi bem-sucedida, e o eletrófilo pode ser uma ampla gama de anéis e cadeias lineares. "

p Estudos subsequentes substituíram o cloreto de alquil secundário por vários nitrilos de aril, éteres arílicos, e fluoretos de arila. Muitas dessas reações tiveram sucesso, tais como aqueles com 4-cianopiridina e 4-fluorofenilbenzeno.

p Um comentário em Natureza em 19 de novembro indica que a pandemia COVID-19 interrompeu as cadeias de abastecimento de vários metais raros que são pertinentes à indústria química. Centenas de minas e fábricas foram fechadas, e muitas fronteiras nacionais estão mais restritas do que antes da pandemia. Uma solução de longo prazo para interrupções na cadeia de suprimentos é desenvolver protocolos sintéticos que não usem metais raros. A pesquisa aqui descrita é uma parte importante desse esforço e ajudará a tornar as sínteses químicas mais sustentáveis ​​para as gerações futuras.