Les anions stannyliques photoexcités sont idéaux pour la production de composés organostanniques


Touché par la lumière: les anions stannyl photoexcités sont idéaux pour la production de composés organostanniques

Crédit photo: Yuki Nagashima

Les scientifiques de l’Institut de technologie de Tokyo ont développé une nouvelle stratégie pour fabriquer une variété de composés organostanniques, qui les éléments constitutifs de nombreuses méthodes de synthèse organique. Leur approche repose sur la photoexcitation des anions stannyliques, qui modifie leur état électronique et augmente leur sélectivité et leur réactivité pour former des composés utiles. Ce protocole sera pour la synthèse efficace de nombreux produits bioactifs, nouveaux médicaments et matériaux fonctionnels.

Les composés organostanniques, également connus sous le nom de stannanes, sont constitués d’étain (Sn), d’hydrocarbures et parfois d’autres éléments tels que l’azote et l’oxygène. Dans les années 1970, les stannanes sont rapidement devenus des éléments de base dans le domaine de la synthèse organique, en grande partie en raison de leur utilisation comme réactifs dans la réaction de Stille, qui est encore essentielle pour les chimistes pour combiner diverses molécules organiques.

Les techniques et les molécules sur lesquelles nous nous appuyons pour fabriquer sont tout aussi importantes pour les réactifs organostanniques. Les anions stannyl ont gagné leur place en tant que précurseur le plus largement utilisé pour les réactifs organostanniques. Cependant, en raison de leurs propriétés chimiques, ils ont tendance à participer à des réactions indésirables qui entrent en compétition avec la synthèse du réactif organostannique cible. Ceci réduit le rendement et limite la réaction principale, limitant ainsi les éventuels réactifs organostanniques qui peuvent être fabriqués en pratique.

Étonnamment, les scientifiques ont récemment découvert un nouveau type d’espèces de stannyle utiles dans la fabrication de réactifs organostanniques dans une étude conjointe de l’Institut de technologie de Tokyo et de l’Université de Tokyo, au Japon. Dans son travail, publié dans le Journal de l’American Chemical Societyexpliquez que cette nouvelle espèce de stannyle a d’abord été théorisée sur la base de petites anomalies observées dans des travaux antérieurs. « Au cours de nos études sur les anions stannyle, nous avons parfois découvert de petites quantités de composés appelés distannanes, qui étaient probablement générés par l’irradiation d’anions stannyle avec de la . Inspirés par ces observations, nous nous sommes intéressés à explorer les applications synthétiques de ces anions stannyle photoexcités théoriques, » explique le professeur assistant Yuki Nagashima, chercheur principal de Tokyo Tech.

En utilisant des calculs de théorie fonctionnelle de densité, l’équipe a découvert que l’anion triméthylétain (Me3Sn), un anion stannyle modèle, a une affinité particulière pour la lumière bleue, ce qui place la molécule dans un état «unique» excité. A partir de cet état, le système passe naturellement à un autre état connu sous le nom de «triplet» excité dans lequel deux électrons ne sont pas appariés. Cette progression facilement inductible d’un anion stannyle à un radical stannyle dans un état « triplet » excité donne à l’espèce stannyle des propriétés chimiques très différentes, y compris une réactivité et une sélectivité accrues envers certains composés.

Les scientifiques ont étudié les réactions entre les anions stannyle photoexcités et divers composés, y compris les alcynes, les fluorures d’aryle et les halogénures d’aryle. Ils ont découvert que les espèces stannyliques photoexcitées présentaient une sélectivité sans précédent pour la synthèse de divers réactifs utiles que les anions stannyliques conventionnels ne pouvaient pas facilement produire. De plus, ces anions photoexcités avaient une capacité remarquable à défluorostannyler et déhalostannyler les molécules d’aryle. En termes plus simples, cela signifie qu’avec un fluorure ou halogénure d’aryle (une molécule organique ayant un groupe fluor ou halogénure), il est facile de mettre en place une réaction qui remplace le groupe fluor ou halogénure par un groupe stannyle. Cela a permis aux chercheurs de créer une variété de réactifs organostanniques utiles pour les réactions de Stille.

Excité par les résultats, le professeur Nagashima note: « Bien que de nombreuses méthodes et réactifs de stannylation aient été mis en place en près de deux siècles, notre protocole d’espèces anioniques photo-excitées offre un nouvel outil complémentaire pour la préparation d’une grande variété de composés organostanniques. »

Cette nouvelle méthode sera certainement utile pour synthétiser de nombreux produits bioactifs, de nouveaux médicaments et des matériaux fonctionnels. D’autres études sont déjà en cours pour voir jusqu’où elles nous mèneront.


Couplage direct d’halogénures d’aryle et de composés d’alkyl lithium par catalyse au palladium


Plus d’information:
Kyoka Sakamoto et al., Illuminating Stannylation, Journal de l’American Chemical Society (2021). DOI: 10.1021 / jacs.1c00887

Fourni par le Tokyo Institute of Technology

Citation: Touché par la lumière: les anions stannyl photoexcités sont idéaux pour la de composés organostanniques (2021, 29 avril), qui seront disponibles le 1er mai 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-photoexcited-stannyl -anions-great -organotin.html ont été récupérés

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