Nova estratégia permite clivagem e funcionalização sucessivas de ligações C–C em álcoois
Ilustrações esquemáticas do óxido de manganês para clivagem catalítica e funcionalização da reação de álcoois. Crédito:He Peipei
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Dai Wen do Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com o Prof. Zhang Zehui da South-Central University for Nationalities, desenvolveu uma nova estratégia para clivagem catalítica heterogênea sucessiva e funcionalização de ligações C-C em álcoois.
Suas descobertas foram publicadas em
Chem em 25 de março.
Dado que os álcoois podem ser amplamente acessíveis a partir de recursos fósseis e biomassa naturalmente renovável, a clivagem oxidativa e a funcionalização das ligações C-C em álcoois surgiram como uma ferramenta poderosa para a conversão de álcoois em uma variedade de produtos químicos de valor agregado.
De fato, nas últimas décadas, alguns sistemas catalíticos homogêneos foram bem estabelecidos para a clivagem e funcionalização de álcoois. No entanto, a dependência excessiva de oxidantes estequiométricos e prejudiciais ao meio ambiente, um grande excesso de uma base forte e/ou alta carga de catalisadores de metais preciosos ainda limitam a maioria dessas classes de reação.
Os pesquisadores desenvolveram um protocolo novo e eficiente que permite a síntese direta de amidas via óxido de manganês heterogêneo catalisado por clivagem sucessiva e amidação de ligações C-C em álcoois com oxigênio como oxidante ambientalmente benigno e amônia como fonte de nitrogênio.
Eles descobriram que uma ampla gama de álcoois primários e secundários, 1,2-dióis e até mesmo compostos modelo de lignina β-O-4 e β-1 podem sofrer clivagem de ligação C-C suavemente para fornecer amidas mais curtas de um ou vários carbonos . Além disso, uma ligeira modificação das condições de reação permitiu a clivagem e cianação de álcoois para acessar nitrilas estericamente impedidas.
Este protocolo apresenta boa tolerância de grupo funcional, escalabilidade fácil, catalisador econômico e reciclável, o uso de materiais de partida prontamente disponíveis, um amplo escopo de substrato. Ele tem sido aplicado à amidação e cianação em estágio avançado de álcoois bioativos, o que oferece uma maneira eficiente de gerar derivados de produtos naturais para descoberta de drogas e biologia química.
"Portanto, este método não apenas complementa os protocolos existentes para transformações de álcoois, mas também expande a nova aplicação dos abundantes recursos fósseis e biomassa renovável", disse o Prof. Dai.
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