Gerade als wir dachten, Alkene könnten nur in Gegenwart starker Säuren mit Alkohol zu Ethern reagieren, ist die Hydroalkoxylierung vielleicht nicht ganz das, was wir erwartet hatten. Organische Chemie 101 wird nie wieder dieselbe sein, aber die pharmazeutische Industrie könnte das Licht sehen.
Forscher der Universität Kyoto haben die Entwicklung einer neuen Methode zur Synthese von Dialkylethern angekündigt. Anstatt herkömmliche Methoden mit starken Säuren zu verwenden – was praktische Herausforderungen mit sich bringt, wie z. B. mit säureempfindlichen funktionellen Gruppen – hat das Team ein Protokoll entwickelt, das drei Katalysatoren verwendet, die Alkene schnell und kostengünstig hydroxylieren.
Diese Dreifachkatalyse besteht aus Cobalt-, organischen Photoredox- und schwachen Brønsted-Säure-Katalysatoren.
„Unsere Entdeckung ermöglicht es uns, pharmazeutisch relevante und hochfunktionelle Dialkylether-Skelette in nur einem schnellen Schritt zu synthetisieren, wobei relativ kostengünstige und zugängliche Rohstoffe verwendet werden“, erklärt Hauptautorin Hirohisa Ohmiya.
Die drei Katalysatoren ermöglichen die präzise Kontrolle von Elektronen und Protonen, um nichtaktivierte Alkene unter milden Reaktionsbedingungen in die entsprechenden reaktiven Carbokationsäquivalente in Ethern umzuwandeln.
Als Bonus hat diese Katalyse ihre Fähigkeit demonstriert, andere interne Alkenpartner als terminale ungehindert zu nutzen, wodurch die sekundäre und tertiäre Alkylierung von Alkoholreaktanten möglich wird.
Der Autor fügt hinzu, dass sie „auch beeindruckt waren, dass die Wertigkeit von Kobalt während des dreifachen Katalysezyklus schwanken kann, um wertabhängige Funktionen zu erreichen“.
„Unsere drei Katalysatoren führen ihre unabhängigen Funktionen in einem einzigen Kolben aus, um effizient und wirtschaftlich Mehrwertmoleküle zu erzeugen, was möglicherweise die Entdeckung neuer Arzneimittel beschleunigt.“
Die Forschung wurde in veröffentlicht Zeitschrift der American Chemical Society.
Masanari Nakagawa et al, Eine dreifache Photoredox/Cobalt/Brønsted-Säure-Katalyse, die die Markovnikov-Hydroalkoxylierung nicht aktivierter Alkene ermöglicht, Zeitschrift der American Chemical Society (2022). DOI: 10.1021/jacs.2c00527