Ein Team von Chemikern der University of California in Los Angeles hat herausgefunden, dass das Benzolisomer 1,2,3-Cyclohexatrien das Potenzial hat, ein vielseitiges Reagenz in der organischen Synthese zu sein. In ihrer Studie, berichtet in der Zeitschrift NaturAndrew Kelleghan, Ana Bulger, Dominick Witkowski und Neil Garg führten Experimente mit der hochenergetischen Verbindung durch.
Viele Jahre lang wurde 1,2,3-Cyclohexatrien als nützliches Reagenz für die Verwendung in der organischen Synthese praktisch ignoriert – es galt als zu instabil, um von Nutzen zu sein. Dennoch ist es vielversprechend, weil es wesentlich energiereicher ist als Benzol.
Außerdem sind Benzolisomere im Allgemeinen wegen ihres Potenzials zur Synthese nützlicher organischer Materialien seit langem von Interesse für organische Chemiker. Bei dieser neuen Anstrengung glaubten die Forscher, dass sich das Isomer 1,2,3-Cyclohexatrien unter den richtigen Bedingungen als nützliches Reagenz für die Herstellung einer Vielzahl organischer Verbindungen erweisen könnte.
Das Team machte sich zunächst an die Herstellung von Proben mit einer Methode, die in den 1990er Jahren entwickelt wurde, um Zwischenprodukte aus einem Vorläufer herzustellen. Sie verwendeten dann eine Vielzahl von Techniken, um eine Reihe von Addukten mit kondensierten Ringen herzustellen, die wahrscheinlich alle wie Benzole gut mit Nucleophilen reagieren würden. Sie machten sich dann an die Arbeit, indem sie das resultierende Material verwendeten, um zu bestimmen, ob es als wirksames Reagenz verwendet werden könnte.
Um die Möglichkeit zu testen, es als elektrophiles Reagenz zu verwenden, führte das Team eine Vielzahl von Abfangreaktionen mit Dimethyltrienen durch. Dann verwendeten sie auch Mitglieder der sily1-Gruppe, um zu zeigen, wie nucleophile Reaktionen durchgeführt werden können, und führten auch Reaktionen durch, die das Potenzial von σ-Bindungsinsertionen zeigten. Die Gruppe führte auch Computerstudien in Verbindung mit experimentellen Analysen durch, die zeigten, dass Derivate von 1,2,3-Cyclohexatrien trotz des hohen Reaktivitätsgrads und seiner begrenzten Lebensdauer in bestimmten Reaktionen verwendet werden könnten.
Das Team zeigte auch, dass 1,2,3-Cyclohexatriene in Synthesesequenzen verwendet werden können, die viele Schritte umfassen, was, wie sie anmerken, ihre Nützlichkeit beim Aufbau stereochemisch und topologisch komplexer Moleküle zeigt. Sie schlussfolgern, dass solche Isomere und ihre Derivate eine weitere Untersuchung zur Verwendung bei der Herstellung organischer Materialien verdienen.
Mehr Informationen:
Andrew V. Kelleghan et al, Stamm-geförderte Reaktionen von 1,2,3-Cyclohexatrien und seinen Derivaten, Natur (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06075-8
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