東京工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一種生產(chǎn)多種有機錫化合物的新策略，這些有機錫化合物是許多有機合成方法的基礎(chǔ)。他們的方法是基于對苯乙烯基陰離子的光激發(fā)，這會改變其電子狀態(tài)并增加其選擇性和反應(yīng)性以形成有用的化合物。該協(xié)議將有助于許多生物活性產(chǎn)品，新藥和功能材料的有效合成。

有機錫化合物也稱為錫烷，是由錫(Sn)，碳氫化合物以及某些其他元素(如氮和氧)制成的。在1970年代，錫烷迅速成為有機合成領(lǐng)域的基礎(chǔ)，主要是因為它們在Stille反應(yīng)中用作試劑，這對于化學(xué)家結(jié)合各種有機分子仍然至關(guān)重要。

對于有機錫試劑而言，同樣重要的是我們賴以制造它們的技術(shù)和分子。錫烷基陰離子已成為有機錫試劑使用最廣泛的前體。然而，它們的化學(xué)性質(zhì)使其易于參與與目標有機錫試劑的合成競爭的不想要的反應(yīng)。這降低了產(chǎn)率并限制了主要反應(yīng)，從而限制了可能在實踐中生產(chǎn)的有機錫試劑。

令人驚訝的是，在東京工業(yè)大學(xué)和東京大學(xué)最近的一項合作研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新型的苯乙烯類物質(zhì)，可用于生產(chǎn)有機錫試劑。在他們發(fā)表于《化學(xué)學(xué)會雜志》上的論文中，他們解釋說，這種新的甲錫烷物種首先是根據(jù)以前的工作中觀察到的微小異常而理論上存在的。“在涉及苯乙烯基陰離子的研究過程中，我們偶爾檢測到少量由二苯乙烯基陰離子照射光產(chǎn)生的二氫萘酮化合物。受這些觀察結(jié)果的啟發(fā)，我們對探索這些理論上受光激發(fā)的苯乙烯基陰離子的合成應(yīng)用感興趣。 種”。東京工業(yè)大學(xué)首席研究員Yuki Nagashima助理教授解釋說。

通過密度泛函理論計算，研究小組確定三甲基錫陰離子(Me3Sn)(一種標準的錫烷基陰離子)對藍光具有特殊的親和力，從而使分子激發(fā)到激發(fā)的“單”態(tài)。從這種狀態(tài)，系統(tǒng)自然地發(fā)展到另一種狀態(tài)，稱為激發(fā)的“三重態(tài)”，其中兩個電子不成對。這種易于誘導(dǎo)的從錫的陰離子轉(zhuǎn)變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)的“三重態(tài)”的錫基產(chǎn)生了錫的種類。完全不同的化學(xué)性質(zhì)，包括增強的反應(yīng)性和對某些化合物的選擇性。

科學(xué)家們探索了光激發(fā)的苯乙烯基陰離子與幾種化合物(包括炔烴，芳基氟化物和芳基鹵化物)之間的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，光激發(fā)的苯乙烯基物質(zhì)對合成常規(guī)苯乙烯基陰離子不易產(chǎn)生的各種有用試劑具有空前的選擇性。此外，這些光激發(fā)陰離子具有顯著的芳基分子的脫氟甲錫烷基化和脫鹵代甲錫烷基化能力。簡單來說，這意味著如果您有芳基氟化物或鹵化物(分別具有氟或鹵化物基團的有機分子)，則很容易建立將氟或鹵化物基團替換成苯乙烯基的反應(yīng)。這使研究人員能夠創(chuàng)造出多種可用于Stille反應(yīng)的有機錫試劑。

長島教授對結(jié)果感到興奮，他說：“盡管已經(jīng)建立了近兩個世紀的許多錫烷基化方法和試劑，但我們使用光激發(fā)陰離子物種的方案為制備各種有機錫化合物提供了一種新的補充工具。”

這種新方法無疑將有助于合成許多生物活性產(chǎn)品，新藥和功能性材料，并且正在進行進一步的研究以了解我們將走多遠。

標簽： 有機錫化合物