北海道大学
电力使得CO2能够加成到杂芳族化合物上
信用:塔米刚司 使用电力，一种新的方法提供了回收二氧化碳的可能性，同时也进行了众所周知的困难反应，产生了对药物开发潜在有用的化合物
北海道大学化学反应设计与发现研究所(ICReDD)的科学家们开发出了一种方法，这种方法有可能帮助回收废弃的二氧化碳，同时生产出对药物开发有用的分子
除了对碳中和的日益重要的需求之外，化学家对在合成中使用二氧化碳(CO2)越来越感兴趣，因为它丰富、廉价、相对无毒且可再生
然而，CO2的反应性相对较低
为了克服这一点，塔米教授领导的团队利用了一种电化学方法，在这种方法中，一个电子被添加到溶液中的二氧化碳分子或另一个分子中，使它们更容易相互反应
这项工作标志着一个特别大的突破，因为二氧化碳被用来以前所未有的效率进行传统上困难的转化
当满足某些条件时，一个分子中的许多原子可以共享电子，这就是所谓的芳香系统
这些系统特别稳定，难以破坏，但ICReDD开发的新方法能够通过在电力的帮助下向分子中添加CO2来脱芳族化或破坏这些稳定的芳族系统
该工艺既有回收CO2的潜力，又能从简单的原料中生产高附加值的二羧酸，同时解决两个问题
(左)用CO2进行脱芳二羧基化的杂芳族化合物的一般过程
(右)电化学羧化的反应设置
鸣谢:尤勇等人
，美国化学学会杂志，2022年2月21日 在实际实验之前，ICReDD的科学家通过计算还原电位筛选了各种杂芳族化合物，还原电位是一种衡量化合物在电环境中反应的方法
这些结果使研究人员能够识别潜在的活性化合物，并进行有针对性的电化学实验
他们证明了表现出高度负还原电位的多种底物可以非常有效地经历这种前所未有的两个CO2分子的脱芳加成
所获得的二羧酸可以容易地和成本有效地修饰成生物活性化合物的关键中间体，这可以导致更有效和更经济的药物开发
参与这项研究的研究人员将这一新过程的快速发展归功于他们首先进行计算分析的策略，这些分析为他们在实验室中的实验选择提供了信息
“当我加入ICReDD时，我开始学习计算化学
一年之内，我能够利用先进的计算技术，这对于指导我在实验室的决策非常有用
尤勇
“仅用了8个月就完成了研究并发表了论文，这比涉及实验的常规项目要快得多
因为计算机能够可靠地预测反应物结构的可行性和可能的反应路径，所以节省了大量的研究时间，”领导这个项目的塔米刚司评论道
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
