Активований світлом каталізатор досягає високого виходу при виробництві хіральних молекул з одним енантіомером

Хіміки з Каліфорнійського технологічного інституту у співпраці з Університетом Піттсбурга розробили новий активований світлом каталізатор для фотоіндукованої дерацемізації третинних і вторинних алкілгалогенідів. Цей прорив, детально описаний в Nature, вирішує важливу проблему в хімії: ефективний синтез окремих енантіомерів з хіральних молекул.

Хіральні молекули існують як дзеркальні ізомери, звані енантіомерами, де зазвичай лише одна форма потрібна для конкретних застосувань. Традиційні методи передбачають розділення енантіомерів і відкидання небажаної форми, що є марнотратним процесом. Новий каталізатор пропонує більш ефективне рішення, вибірково виробляючи бажаний енантіомер.

Процес включає зв'язування хлориду міді з хіральним фосфіновим лігандом, який модулює реакційну здатність. Після активації світлом каталізатор ініціює реакцію перенесення одного електрона з галогенідним субстратом, розриваючи зв'язки та утворюючи радикальні проміжні продукти. Згодом хлорид переноситься з мідного комплексу до радикалу, керований хіральним фосфіновим лігандом, що призводить до утворення продукту з одним енантіомером.

Демонстрації з використанням різних алкілгалогенідів показали значно вищі виходи порівняно з традиційними методами розділення, що знаменує собою значний прогрес у синтезі хіральних молекул і відкриває двері для більш ефективного виробництва фармацевтичних препаратів, агрохімікатів та інших спеціальних хімікатів.