La nueva estrategia permite la escisión y la funcionalización sucesivas de los enlaces C-C en los alcoholes

Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Dai Wen del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), en colaboración con el Prof. Asociado Zhang Zehui de la Universidad South-Central para Nacionalidades, desarrolló una nueva estrategia para escisión sucesiva catalítica heterogénea y funcionalización de enlaces C-C en alcoholes.

Sus hallazgos fueron publicados en química el 25 de marzo.

Dado que los alcoholes pueden ser ampliamente accesibles tanto a partir de recursos fósiles como de biomasa naturalmente renovable, la escisión oxidativa y la funcionalización de los enlaces C-C en los alcoholes se ha convertido en una herramienta poderosa para la conversión de alcoholes en una variedad de productos químicos de valor agregado.

De hecho, en las últimas décadas, algunos sistemas catalíticos homogéneos han sido bien establecidos para la escisión y funcionalización de alcoholes. Sin embargo, la dependencia excesiva de oxidantes estequiométricos y nocivos para el medio ambiente, un gran exceso de una base fuerte y/o una alta carga de catalizadores de metales preciosos aún limitan la mayoría de estas clases de reacción.

Los investigadores desarrollaron un protocolo novedoso y eficiente que permite la síntesis directa de amidas a través de la escisión sucesiva catalizada por óxido de manganeso heterogéneo y la amidación de enlaces CC en alcoholes con oxígeno como oxidante ambientalmente benigno y amoníaco como fuente de nitrógeno.

Descubrieron que una amplia gama de alcoholes primarios y secundarios, 1,2-dioles e incluso compuestos modelo de lignina β-O-4 y β-1 podrían someterse a la escisión del enlace C-C sin problemas para producir amidas más cortas de uno o varios carbonos. . Además, una ligera modificación de las condiciones de reacción permitió la escisión y la cianación de los alcoholes para acceder a los nitrilos estéricamente impedidos.

Este protocolo presenta una buena tolerancia de grupos funcionales, fácil escalabilidad, catalizador rentable y reciclable, el uso de materiales de partida fácilmente disponibles, un amplio alcance de sustrato. Se ha aplicado a la amidación y cianación de etapa tardía de alcoholes bioactivos, lo que ofrece una forma eficiente de generar derivados de productos naturales para el descubrimiento de fármacos y la biología química.

«Por lo tanto, este método no solo complementa los protocolos existentes para la transformación de alcoholes, sino que también amplía la nueva aplicación de los abundantes recursos fósiles y la biomasa renovable», dijo el profesor Dai.