Электрохимический синтез диаминов

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2017, №10)

Вицинальные диамины — такие, у которых аминогруппы –NH2связаны с соседними атомами углерода, — обычно получают с применением сильных окислителей, а в результате их превращения образуются токсичные для человека и опасные для окружающей среды продукты. Однако такие диамины очень нужны, поскольку из них получают фармакологически активные соединения. Исследователи предлагают новый более безопасный протокол синтеза — с применением металлокомплексного катализа и электрического тока («Science», 2017, 357, 6351, 575—579, doi: 10.1126/science.aan6206).



pic_2017_10_20-2.jpg

Новый электрокаталитический способ синтеза вицинальных диаминов успешно проверили на 53 примерах


По новой схеме в качестве исходных веществ используются доступные алкены и азид натрия, реакцию катализирует комплекс магния в простой электрохимической ячейке, содержащей графитовый анод и катод из платины. Хотя оборудование для электрохимического синтеза непохоже на стандартное оснащение лабораторий органического синтеза, в последнее время химики-органики все больше интересуются подобными подходами. В первую очередь из-за того, что изменение напряжения в ходе электросинтеза позволяет проводить «тонкую настройку» химических реакций и получать тот или иной целевой продукт.

Хитрость в том, что каждая функциональная группа сложного органического соединения характеризуется своим собственным значением потенциала окисления, поэтому, изменяя приложенное к реагенту напряжение, можно заставить реагировать строго определенный фрагмент молекулы, тогда как другие функциональные группы останутся инертными. В классическом органическом синтезе той же цели достигают с помощью защитных групп, но это увеличивает число стадий синтеза и понижает выход продукта.

В новой реакции электрохимического диазидирования можно использовать самые разные исходные вещества с кратными связями, многие из которых совершенно не подходят для синтеза диазидов с помощью традиционных методов химического синтеза. Например, олефины, содержащие группы, чувствительные к реакциям окисления или нуклеофильного замещения, а также молекулы, кратная связь которых труднодоступна из-за объемных заместителей (тетразамещенные олефины).

Авторы нового способа синтеза также доказали, что ключевой его этап — образование легко окисляющегося марганец-азидного комплекса. Они предполагают, что именно он переносит азидный фрагмент, облегчающий образование 1,2-диазида. Исследователи планируют начать переговоры с представителями химической промышленности и проверить, возможно ли масштабирование нового метода синтеза до производственных мощностей.

Разные разности

12.09.2018 18:00:00

Сотрудники геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова провели исследования арктического кратера на полуострове Ямал, выяснили причину его образования и открыли новое геологическое явление, ранее известное только для ледяных планет и планетоидов.

>>
07.09.2018 10:00:00

Сотрудник кафедры зоологии позвоночных МГУ имени М.В. Ломоносова в ходе международной экспедиции нашёл и описал новый вид тонконогих чесночниц. Вид назвали Leptobrachium tenasserimense.

>>
04.09.2018 10:00:00

...возможно, на Марсе есть подледное озеро жидкой воды шириной 20 км...


...редактирование геномов с помощью CRISPR-Cas9 может вызывать обширные делеции и геномные перестройки, затрагивающие многие тысячи нуклеотидов и потенциально патогенные...


...гугл-очки с функцией распознавания эмоций по выражению лица снижают проявления аутизма у детей...


>>
31.08.2018 10:00:00

Однозначно ответить на вопрос, какая сила позволяет паукам летать на своей расправленной паутине, никто не может почти двести лет. Похоже на электрическое явление, но никто пока что не собрался изучить связь паука с электричеством. Этот промах исправили Эрика Морли и Дэниэл Роберт из Бристольского университета.

>>
29.08.2018 13:00:00

Ответ на вопрос, заданный в заголовке, искали орнитологи во главе с Мартином Найфеллером из Базельского университета. Правда, не для всех птиц, а для тех, что уничтожают вредителей садов и огородов.

>>