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

06.11.2018 15:40:00

…«Science» опубликовал шесть статей, посвященных финальному этапу исследования Сатурна автоматической межпланетной станцией Кассини…

…в Японии, возможно, будет разрешено редактирование генов человеческих эмбрионов в исследовательских целях...

…британские ученые с помощью CRISPR-Cas9 ввели в геном малярийного комара Anopheles gambiae мутацию, которая делает самок бесплодными при сохранении плодовитости самцов; такая мутация может полностью уничтожить вид…

>>
31.10.2018 18:00:00

Государство придумало способ борьбы за чистоту природы – экологические штрафы. Например, в США за период 2000—2015 годы средний размер штрафа составил 204 млн долларов. Как же компания может снизить такую нагрузку? Для этого нужно увеличить число женщин в составе руководящего органа.

>>
29.10.2018 17:00:00

Современный потребительский рынок перекошен действиями маркетологов, и они придумали очень интересные методы для обхода законов. С помощью методов, которым их научили в современных школах бизнеса, они создают ложные рыночные ценности.

>>
01.10.2018 12:00:00

…разновидность северного сияния под названием STEVE на самом деле вообще не северное сияние...

…найдены прямые и окончательные доказательства присутствия поверхностного водного льда в полярных областях Луны...

…чип, содержащий живые клетки дрожжей, поможет отслеживать суточные дозы облучения у сотрудников больниц, исследовательских лабораторий и АЭС…


>>
29.09.2018 10:00:00

У блокчейн-технологии есть существенный недостаток: ее защищенность базируется на том, что процедура проверки данных в цепочках блоков требует большого расхода энергии. При своем нынешнем объеме система потребляет энергии как целая страна.

>>