O desenvolvimento contínuo de produtos farmacêuticos depende da capacidade de formar uma ampla gama de ligações químicas. Os éteres diarílicos, caracterizados pela presença de um átomo de oxigênio ligado a dois grupos aril, são uma classe de compostos orgânicos com ampla gama de aplicações, notadamente como refrigerante e antisséptico para prevenção de infecções. Em particular, os éteres diarílicos têm sido um tópico de interesse de pesquisa, pois sua síntese orgânica se mostrou difícil. Eles podem ser formados a partir de aril-álcoois, ou fenóis, quando um segundo grupo aril substitui o hidrogênio alcoólico. Mas os métodos atuais de fenol O-arilação são ineficientes e fazem uso de raros catalisadores de metais de transição (notavelmente a reação de acoplamento cruzado catalisada por paládio ganhou o Prêmio Nobel de Química de 2010). Além disso, eles são não seletivos, o que significa que muitos produtos secundários diferentes são gerados, reduzindo a eficiência e o rendimento final do composto orgânico desejado.
Agora, uma alternativa mais sustentável aos catalisadores de metais de transição foi proposta por uma equipe de pesquisadores da Universidade Ritsumeikan, no Japão. Neste trabalho, o metal de transição é substituído por um material de partida prontamente disponível e facilmente sintetizado, acetato de trimetoxifenil (TMP)-iodônio(III). "Este sal de iodônio contém duas estruturas-chave, a saber, o ligante TMP e o contraíon acetato, que trabalham juntos para aumentar a reatividade da reação de O-arilação e, por sua vez, aumentam a formação da ligação éter, levando a rendimentos significativamente maiores de éteres diarílicos. do que foi relatado no passado. É um trabalho de equipe perfeito", explica o professor assistente Kotaro Kikushima, principal autor do estudo. Este artigo foi disponibilizado on-line em 7 de março de 2022 e foi publicado no Volume 24 Edição 10 da revista Organic Letters em 18 de março de 2022.

Com base nas características estruturais do acetato de fenil(TMP)iodônio, os pesquisadores previram que o sal de diariliodônio teria alta reatividade. Assim, a combinação do grupo trimetoxifenil e ânion acetato trabalhando juntos para aumentar a reatividade do átomo de oxigênio fenol foi determinada pela primeira vez em seu estudo.

A variedade e diversidade de compostos é um fator importante ao projetar métodos para um futuro da química verde e sustentável. Para testar a natureza geral deste método, a equipe testou e usou vários grupos funcionais orgânicos para O-arilação. Para sua alegria, eles descobriram que o método era extremamente robusto e tolerante a uma variedade de grupos funcionais, levando a uma ampla gama de éteres sintetizados com rendimentos significativamente maiores do que outras técnicas relatadas, uma consideração importante para aplicações industriais. O potencial de escalonamento deste processo para as necessidades industriais também foi demonstrado ao realizar a reação em escala grama, mantendo alta eficiência. Além de altos rendimentos e materiais de partida sustentáveis, o método apresentou mais uma vantagem em relação às técnicas atuais:maior seletividade. O grupo TMP orientou a arilação seletiva do outro grupo funcional, permitindo maior controle e sem produtos colaterais indesejados.

"O presente método forneceria um acesso robusto e econômico a uma ampla gama de moléculas orgânicas úteis sob condições verdes sustentáveis, sem a necessidade de catalisadores de metais de transição. Nosso próximo objetivo é reciclar e reutilizar os resíduos contendo iodo, que é formado como um produto secundário durante a arilação. Métodos eletroquímicos ou fotoquímicos podem então ser usados ​​para restaurar de forma sustentável o iodo hipervalente (III), que pode ser usado em outra arilação", explica o professor Toshifumi Dohi, coautor do estudo.

A adição dessas estratégias de reciclagem verde à reação de arilação apresentada forneceria a metodologia sintética sustentável ideal para formações de ligações livres de metais de transição sem resíduos químicos perigosos, uma mudança sísmica na sustentabilidade da síntese orgânica. Com o impressionante trabalho em equipe entre ligantes e contra-íons demonstrado, o futuro da química orgânica nunca pareceu tão verde. + Explorar mais

Reações de acoplamento cruzado:metalafotocatálise semi-heterogênea baseada em PCN-Cu