Fémmentes katalizátorral szintetizálható illatok az MTA TTK kutatóinak új eljárásával

Új kémiai módszerek új lehetőséget teremtenek a vegyészek számára, hogy hatékonyabb, egyszerűbb vagy környezetbarátabb mód nyíljon vegyületek előállítására, amelyek azután új gyógyszerek, illat- és más, funkcionális anyagok formájában hasznosulhatnak. Az MTA Természettudományi Kutatóközpont Szerves Kémiai Intézet munkatársai, Bakos Mária, Gyömöre Ádám, Domján Attila és Soós Tibor nemrég számoltak be egy új katalitikus módszerről, amelynek segítségével egyedi módon alakítható ki a szerves kémiában kiemelt szerepet betöltő éterkötés.

2017. április 24.

Az éterkötések kialakítására alkalmazott két legfontosabb módszer tulajdonképpen tudománytörténeti ritkaságnak számít: a Williamson-éterszintézis 1851-re, míg a Valerius Cordus által leírt savkatalizált éterszintézis 1540-re datálható. A módszerek jelentőségét jól mutatja, hogy mind a mai napig alkalmazzák őket gyógyszerek, természetes anyagok vagy éppen funkcionális anyagok előállítására. Azonban mindkét eljárásnak szintetikus korlátai vannak, így léteznek olyan szerkezetek, amelyek nehezen vagy egyáltalán nem érhetők el. Az éterkötés kialakításának egy újabb alternatívája a reduktív megközelítés, amelynek azonban nagyon szűk az alkalmazási köre.

Illatok másként: régi éterek új szintézismódja Illusztráció: Bakos et al.

Az MTA Természettudományi Kutatóközpont (MTA TTK) kutatói felismerték, hogy a frusztrált Lewis-pár katalízis – egy különleges, fémmentes katalízis – megoldást jelenthet a reduktív megközelítés kihívásaira, s ezért kutatásaikat ebben az irányban folytatták. Eredményük két szempontból is jelentős sikernek számít: egyrészt egy új alkalmazás bevezetésével kiterjesztették a frusztrált Lewis-párok kémiáját, másrészt sikerült áthidalniuk a reduktív éterkötés kialakításának számos problémáját. A módszer olyan étertípusú vegyületek szintézisét is lehetővé teszi, amelyek a korábbi módszerekkel nehezen vagy egyáltalán nem érhetőek el, továbbá értékes vegyületek, például számos illatanyag szintézise valósítható így meg egyszerűbben, mérgező fémek alkalmazása nélkül.

Az eredményeikről beszámoló tanulmányt a kémia egyik vezető lapjában, az Angewandte Chemie-ben fogadták el közlésre. Cikkük a bírálók és a szerkesztők véleménye alapján kiemelt közlemény, ún. Hot Paper lett. „A közlés szomorú apropója, hogy a közelmúltban Elhunyt Oláh György Nobel-díjas kémikus, az MTA tiszteleti tagjaelhunyt, Nobel-díjas Oláh György születésnapjára szántuk, de sajnálatos módon megemlékezés lett belőle” – mondta az mta.hu-nak Soós Tibor, az MTA TTK Szerves Kémiai Intézet igazgatója, a tanulmány egyik szerzője. „Az általunk kifejlesztett eljárás egyébként Oláh György korábbi eredményére épül” – tette hozzá.

A frusztrált Lewis-párok

Olyan különleges sav-bázis párok, amelyek sztérikus okok miatt nem képesek stabil datív kötést kialakítani, azaz olyan kötést, amelynek esetében a kötő elektronpár mindkét elektronját a Lewis-bázis nemkötő elektronpárja szolgáltatja. Emiatt a kémiai reakciókban egyszerre érvényesül a savas és bázisos funkcionalitás. A koncepció 2006-os megjelenése után fokozott érdeklődés mutatkozott a kémia szinte valamennyi meghatározó területén a frusztrált Lewis-párok iránt, mert ezzel egy merőben új aktiválási elv, új paradigma jelent meg a kémiai kutatások területén.