Wissenschaftler entwickeln neuartige Methode zur Synthese von Azidverbindungen für breitere industrielle Anwendungen

Azidverbindungen spielen eine zentrale Rolle bei der anschließenden Synthese von Organostickstoffen wie Aminen und Triazolen, die wesentliche Verbindungen in der organischen Chemie und Materialchemie sind. Triazole, die durch die „Klick“-Reaktion synthetisiert werden können, haben in der Entwicklung von Pharmazeutika und anderen Industrien Aufmerksamkeit erregt. Allerdings sind die Azidogruppen elektrophil und anfällig für verschiedene Nukleophile wie Carbanionen. Dies stellt eine erhebliche Herausforderung für die Synthese von Carbanionen mit Azidogruppen dar.

Zu diesem Zweck hat ein Forscherteam aus Japan unter der Leitung von Associate Professor Suguru Yoshida von der Tokyo University of Science (TUS) nun eine innovative und effiziente Azid-Synthesemethode entwickelt.

In ihrem kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Grenzen in der ChemieDr. Yoshida und seine Kolleginnen Rina Namioka (TUS) und Minori Suzuki (Tokyo Medical and Dental University) haben eine effiziente Methode zur Herstellung von Organomagnesium-Zwischenprodukten (organische Verbindung, die ein an einen Kohlenstoff gebundenes Magnesiumion enthält) mit geschütztem Schutz beschrieben Azido-Gruppe.

„Wir haben diese Forschung durchgeführt, weil wir glauben, dass die Palette der leicht synthetisierbaren Azidverbindungen durch die Entwicklung einer Synthesemethode erweitert werden kann, die auf der von uns entdeckten Azidgruppenschutzmethode basiert“, sagt Dr. Yoshida.

Die Neuheit dieser Synthesemethode liegt im Schutz der Azidogruppen mit Di(tert-butyl)(4-(dimethylamino)phenylphosphin (Amphos) und im Anschluss an den Jod-Magnesium-Austausch in der Herstellung von Organomagnesium-Zwischenprodukten, die bei der Synthese verschiedener Azide dienten durch Umwandlungen mit verschiedenen Elektrophilen und anschließende Entschützung mit elementarem Schwefel. In dieser Studie fanden die Autoren eine neue Azidsynthesemethode unter Verwendung der Grignard-Reaktion und entwickelten eine neue Methode zur Synthese von 1,2,3-Triazolen.

Insbesondere fand das Team heraus, dass die Jod-Magnesium-Austauschreaktion mit Aryliodiden mit Azidogruppen mithilfe der kürzlich entwickelten „Azidgruppenschutzmethode“ effizient abläuft. Als er über den zugrunde liegenden Mechanismus sprach, der es den Forschern ermöglichte, diese neuartige Azid-Synthesemethode zu erreichen, erinnert sich Dr. Yoshida: „Die Grignard-Reaktion von Organomagnesiumverbindungen, die durch diese Reaktion synthetisiert wurden, führte zur Synthese einer breiten Palette von Azidverbindungen.“

Da Azidverbindungen eine zentrale Rolle bei der Synthese von 1,2,3-Triazolen in der Klick-Chemie spielen, wird erwartet, dass diese Methode zur effizienten Entwicklung von Arzneimitteln und anderen industriell wichtigen Produkten beiträgt.

„Unser Labor forscht derzeit an der Herstellung und Umwandlung von Carbanionen mit Phosphazideinheiten, um den Werkzeugkasten solcher Verbindungen zu erweitern“, bemerkt Dr. Yoshida optimistisch. Die nahtlose, effiziente Synthese von Aziden, die die anschließende Synthese einer breiten Palette von Organostickstoffverbindungen wie Aminen und Triazolen erleichtert, wird der synthetischen organischen Chemie, den pharmazeutischen Wissenschaften und der Materialchemie immens zugute kommen.