Chất xúc tác hoạt hóa bằng ánh sáng đạt hiệu suất cao trong sản xuất các phân tử chiral đơn enantome

Các nhà hóa học tại Viện Công nghệ California, hợp tác với Đại học Pittsburgh, đã phát triển một chất xúc tác hoạt hóa bằng ánh sáng mới cho quá trình khử racemic quang hóa của các halogenua ankyl bậc ba và bậc hai. Bước đột phá này, được trình bày chi tiết trong Nature, giải quyết một thách thức quan trọng trong hóa học: tổng hợp hiệu quả các enantome đơn từ các phân tử chiral.

Các phân tử chiral tồn tại dưới dạng các đồng phân ảnh qua gương gọi là enantome, trong đó thông thường chỉ có một dạng được mong muốn cho các ứng dụng cụ thể. Các phương pháp truyền thống bao gồm tách các enantome và loại bỏ dạng không mong muốn, một quá trình lãng phí. Chất xúc tác mới cung cấp một giải pháp hiệu quả hơn bằng cách sản xuất có chọn lọc enantome mong muốn.

Quá trình này bao gồm liên kết đồng clorua với một phối tử phosphine chiral, điều chỉnh khả năng phản ứng. Khi được kích hoạt bằng ánh sáng, chất xúc tác bắt đầu phản ứng chuyển điện tử đơn với chất nền halogenua, phá vỡ các liên kết và tạo ra các chất trung gian gốc tự do. Sau đó, clorua chuyển từ phức đồng sang gốc tự do, được dẫn dắt bởi phối tử phosphine chiral, dẫn đến sự hình thành sản phẩm enantome đơn.

Các thử nghiệm sử dụng các halogenua ankyl khác nhau cho thấy hiệu suất cao hơn đáng kể so với các phương pháp tách truyền thống, đánh dấu một tiến bộ đáng kể trong tổng hợp phân tử chiral và mở ra cơ hội cho sản xuất hiệu quả hơn các dược phẩm, hóa chất nông nghiệp và các hóa chất đặc biệt khác.