A estratégia de ligante duplo ajuda a obter uma polimerização de resolução cinética assimétrica perfeita
Esquerda:A estratégia de "ligante duplo" projetou catalisadores Bis(Salen)Al para o AKRP do fenetilglicolídeo racêmico. À direita:O diagrama esquemático da polimerização de resolução cinética assimétrica. Crédito:Guo Xuanhua e Xu Guangqiang Estudos sobre síntese e aplicação de materiais quirais possuem importante significado científico e valor de mercado. No entanto, o projeto, a síntese e a aplicação de materiais quirais ainda estão em sua infância, e a pesquisa relevante é limitada a materiais poliméricos quirais naturais e muito poucos materiais quirais sintéticos artificiais.
Em resposta aos principais problemas de síntese, caracterização e pesquisa de mecanismos no campo de materiais quirais, pesquisadores do Instituto Qingdao de Bioenergia e Tecnologia de Bioprocessos da Academia Chinesa de Ciências propuseram um novo conceito de "polimerização de resolução cinética assimétrica" ( AKRP), que fornece um novo método para a síntese eficiente, caracterização direta de materiais poliméricos quirais e uma nova abordagem para estudar o mecanismo de reação de polimerização assimétrica.
O desafio para alcançar o AKRP é o projeto e a síntese de catalisadores altamente enantiosseletivos. Para resolver este problema, os pesquisadores propuseram pela primeira vez a estratégia de "ligante duplo", habilitando os catalisadores quirais altamente enantiosseletivos (BisSalen)Al. A pesquisa foi publicada no Journal of the American Chemical Society .
Neste estudo, os pesquisadores construíram um novo catalisador quiral (BisSalen)Al introduzindo um segundo ligante em um catalisador típico (Salen)Al. O catalisador quiral (BisSalen)Al processa desempenho de discriminação enantio extremamente alto, resultando na preferência do polímero pelo monômero com uma determinada configuração, mas nenhum reconhecimento para o monômero com outra configuração.
Os resultados experimentais mostram que o complexo quiral (BisSalen)Al exibe excelente enantiosseletividade durante o processo AKRP, com um excesso enantiomérico (ee) do monômero não reagido superior a 99% e um coeficiente de resolução cinética krel superior a 500, tornando-o o primeiro catalisador AKRP perfeito entre os glicólidos racêmicos de seis membros.
A análise detalhada de ressonância magnética nuclear e o cálculo teórico da teoria do funcional da densidade provaram que o projeto de "ligante duplo" construiu um microambiente assimétrico mais confinado formado por ligantes duplos, o que melhorou ainda mais o desempenho de discriminação enantio do catalisador (BisSalen) Al, alcançando assim um processo AKRP altamente enantiosseletivo.
Espera-se que esta estratégia de ligante duplo abra caminho para o desenvolvimento de novos catalisadores enantiosseletivos que possam alcançar reações AKRP mais perfeitas.
