Ученые разработали новую технологию получения сложных ацилфторидов с добавленной стоимостью из коммерчески доступных простых ацилфторидов.
Ацилфториды - органические соединения, содержащие в своей структуре атом фтора. Эти соединения в последнее время привлекают большое внимание в катализе переходных металлов благодаря своей стабильности и селективной реакционной способности. Однако их коммерческое производство остается сложной задачей. Группа исследователей в Токио нашла способ получения сложных ацилфторидов из широко доступных ацилфторидов путем обратyjq реакции, в основе которой лежит редкий металл - палладий.
В органической химии металлы в последнее время привлекают внимание как катализаторы различных реакций, в которых соединяются два разных исходных материала, обычно называемых реакциями перекрестного сцепления. Ацилфториды представляют собой особый тип углеродных соединений, которые содержат фтор в своей структуре. Они очень важны в различных реакциях кросс-сопряжения благодаря своей стабильности и реакционной способности, о чем свидетельствует растущее количество исследований, сообщающих об их значимости.
В связи с их центральной ролью в этих реакциях синтез ацилфторидов является важной исследовательской темой, которую химики изучают во всем мире. Ученые уже разработали несколько методик синтеза ацилфторидов с использованием металлических катализаторов, однако использование простого ацилфторида в качестве реагента для синтеза сложных ацилфторидов не исследовано.
Младший профессор Ассок Йохей Огивара, профессор Норио Сакаи и Синтаро Хосака, группа ученых из Токийского Университета Науки, ранее определили различные техники преобразования ацилфторидов с использованием палладия в качестве катализатора, включая технику, в которую входит манипуляцию ацил C-F связью. В результате детальных экспериментов они обнаружили, что палладий может помочь расщепить связь C-F ацилового фтора. Более захватывающим было то, что эта реакция была обратимой, а это означало, что присутствие палладия также катализировало образование этой связи.
Эти открытия подтолкнули ученых к разработке новой стратегии синтеза ацилфторидов. "Мы предполагали, что обратимость расщепления/формирования ацилсодержащей связи может быть ответом на загадку синтеза ацилфторида", - утверждает доктор Огивара, ведущий ученый исследования. В своем недавнем докладе, опубликованном в журнале "Organometallics", они подробно описывают синтез различных фторидов ацила с помощью палладия/фосфина из простого и коммерчески доступного фторида ацила, называемого бензоилфторидом в качестве источника фтора.
Этот новый метод включает в себя "ацил-обменную реакцию", при которой палладием индуцируется реакция между фторидом бензоила и бензойным ангидридом. Бензойский ангидрид является частью более крупного подкласса соединений, известных как кислые ангидриды, которые состоят из двух ацильных групп, связанных с одним и тем же атомом кислорода. Поэтому это соединение является идеальным поставщиком ацильных групп.
Исследователи обнаружили, что эта реакция привела к производству необходимого количества сложных ацилфторидов. Испытав различные катализаторы и субстраты (химикаты, прошедшие реакцию), они подтвердили, что бензоилфторид, бензойный ангидрид и палладий действительно дают наилучшие результаты. Однако предпочтительный сложный ацилфторид можно получить, играя с субстратами. Таким образом, эта реакция является эффективной и позволяет получать различные более сложные ацилфториды. По словам профессора Сакаи, "эта реакция протекает через расщепление и образование ацилсодержащей связи в центре палладия".
Используя этот метод, доктору Огиваре и его команде удалось получить 10 и более типов ацилфторида из фторида бензоила, продемонстрировав эффективность этого метода. Дополнительным бонусом является то, что благодаря этой технике ацилфторид представляет собой привлекательный источник фтора. "Это исследование представляет собой первый практический протокол использования коммерчески доступного ацилфторида в качестве фторирующего реагента для каталитической генерации различных ацилфторидов с добавленной стоимостью", сообщает профессор Сакаи.