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

25.04.2018 10:00:00

Один из самых серьезных факторов риска развития возрастной деменции — вариант ε4 гена APOE. Тем не менее у 53% его носителей деменция так и не развивается, значит, дело в негенетических факторах. Группа американских ученых решила проверить, способен ли противодействовать угасанию умственных способностей позитивный настрой.

>>
18.04.2018 10:00:00

Авторы исследования, опубликованного в «Nature Human Behavior», ведовство изучать не собирались, их темой были сотрудничество и взаимопомощь в сельских общинах. Однако в процессе работы выяснилось, что в деревнях на юго-западе Китая, в провинции Сычуань, примерно 13,7% населения живет с прозвищем «чжу» или «чжубо» — злые колдуны.

>>
02.04.2018 10:00:00

...китайские ученые успешно клонировали приматов — макак-крабоедов Macaca fascicularis переносом ядра соматической клетки; 79 эмбрионов имплантировали 21 самке, в итоге родились два детеныша, Чжун-Чжун и Хуа-Хуа...

>>
29.03.2018 10:00:00

Все говорят об ультразвуковом общении дельфинов: ну как же — загадочные красивые существа, приматы моря, интересно, что у них за язык такой. Менее известно публике ультразвуковое пение мышей.

>>
28.03.2018 10:00:00

Даже далекие от экологии люди в курсе, что с лесами на Земле творится неладное и нужно сажать деревья, пока не стало поздно. Китай взялся за дело энергично: с 2013 года в 26 китайских провинциях восстановлено 27,8 млн гектаров леса. Авторы статьи в свежем номере «Nature Sustainability» сообщают, что успехи уже видны на спутниковых снимках.

>>