立命馆大学
科学家利用配体-抗衡离子系统的协同作用来持续生产制药应用所需的乙醚
学分:立命馆大学 药物的持续发展依赖于形成广泛化学键的能力
二芳基醚的特征在于存在一个与两个芳基相连的氧原子，是一类具有广泛应用的有机化合物，特别是用作制冷剂和防止感染的防腐剂
特别地，二芳基醚已经成为研究兴趣的主题，因为它们的有机合成已经被证明是困难的
当第二个芳基取代醇氢时，它们可以由芳基醇或酚形成
但是目前的苯酚O-芳基化方法效率低，并且使用稀有的过渡金属催化剂(特别是钯催化的交叉偶联反应获得了2010年诺贝尔化学奖)
此外，它们是非选择性的，这意味着产生许多不同的副产物，降低了所需有机化合物的效率和最终产率
现在，日本立命馆大学的一组研究人员提出了一种更可持续的过渡金属催化剂替代品
在这项工作中，过渡金属被替换为容易获得且容易合成的起始材料，三甲氧基苯基(TMP)-碘鎓(III)乙酸盐
“这种碘鎓盐包含两个关键结构，即TMP配体和乙酸根抗衡离子，它们一起作用以增加O-芳基化反应的反应性，并反过来增强醚键的形成，导致二芳基醚的产率明显高于过去报道的产率
这项研究的主要作者、助理教授小太郎·菊岛解释道
这篇论文于2022年3月7日在网上发布，并于2022年3月18日发表在《有机快报》杂志第24卷第10期
基于苯基(TMP)碘鎓乙酸盐的结构特征，研究人员预测二芳基碘鎓盐将具有高反应性
因此，在他们的研究中第一次确定了三甲氧基苯基和乙酸根阴离子的组合，它们共同作用以增强酚氧原子的反应性
化合物的种类和多样性是设计绿色、可持续化学未来的方法时的一个重要因素
为了测试这种方法的一般性质，研究小组测试并使用了O-芳基化的各种有机官能团
令他们高兴的是，他们发现这种方法非常稳定，对各种官能团都有耐受性，因此合成的各种醚的产率明显高于其他报道的技术，这是工业应用的一个重要考虑因素
通过在克级规模上进行反应，保持高效率，也证明了将该方法放大到工业需求的潜力
与现有技术相比，除了高产率和可持续的起始原料之外，该方法还具有一个优点:增加的选择性
TMP基团引导另一个官能团的选择性芳基化，允许更多的控制，并且没有不想要的副产物
“本方法将提供一种在绿色可持续条件下不需要过渡金属催化剂的成本有效且稳定的获得多种有用有机分子的途径
我们的下一个目标是回收和再利用含碘废料，这是芳基化过程中形成的副产品
该研究的合著者Toshifumi Dohi教授解释说:“然后可以使用电化学或光化学方法可持续地恢复高价碘(III)，然后可以用于另一次芳基化。”
将这些绿色循环策略添加到所提出的芳基化反应中，将为无过渡金属键的形成提供理想的可持续合成方法，而没有危险的化学废物，这是有机合成可持续性的一次地震式转变
随着配体和抗衡离子之间令人印象深刻的团队合作的展示，有机化学的未来从未如此绿色
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