Les catalyseurs au palladium aident à synthétiser des produits chimiques clés pour de nombreuses industries. Cependant, la réaction directe de deux réactifs basiques, les halogénures d'aryle et les composés d'alkyllithium, reste un défi. Maintenant, une équipe de scientifiques a découvert qu'un catalyseur contenant des ligands de style YPhos peut médier cette réaction même à température ambiante. Cette découverte pourrait contribuer au développement de procédés plus durables dans l'industrie chimique, écrivent les auteurs dans la revue Angewandte Chemie.




Les procédés chimiques catalysés au palladium sont très utiles. Les catalyseurs au palladium aident à coupler des composés simples contenant du carbone pour former des constructions chimiques additionally complexes. Cependant, ils n'ont pas encore réussi à coupler deux réactifs courants dans la synthèse chimique, les halogénures d'aryle et les composés d'alkyllithium. Parmi les halogénures d'aryle, les chlorures d'aryle sont des réactifs de synthèse courants qui réagissent de manière variable au cours des réactions catalysées au palladium pour produire des produits secondaires.

Pour les réactions de couplage avec des halogénures d'aryle et des composés d'alkyllithium, les chimistes font généralement des « détours » en ajoutant des étapes de synthèse intermédiaires. Malheureusement, chaque étape de synthèse supplémentaire produit des déchets chimiques et ajoute des coûts.




Ce problème a conduit Viktoria Daeschlein-Gessner et son équipe de l'Université de la Ruhr à Bochum à enquêter sur de nouveaux catalyseurs au palladium. Ils pensaient qu'un catalyseur fonctionnel faciliterait de nombreuses synthèses chimiques. « Le couplage des réactifs chlorure d'aryle et alkyllithium représente l'une des réactions les moreover difficiles et – en cas de succès – promet une substantial applicabilité », expliquent les auteurs.

Après avoir testé divers catalyseurs existants, les auteurs ont identifié un candidat prometteur. Ce catalyseur était basé sur une classe de phosphines à substitution ylure appelée YPhos.

Les chimistes utilisent des catalyseurs au palladium contenant du YPhos pour des réactions de couplage difficiles. Les ligands YPhos combinent un centre de carbone chargé négativement et un groupe phosphonium chargé positivement (l'ylure) avec un ligand de sort phosphine – les phosphines sont des ligands typiques de la catalyse au palladium. Cette configuration de ligand ylide-phosphine se traduit par des propriétés électroniques spéciales. Les scientifiques ont observé que l'électronique du ligand aidait à activer les halogénures d'aryle, ce qui est une étape cruciale dans la réaction entre les halogénures d'aryle et les composés d'alkyllithium.

L'un des ligands de la classe YPhos, un ligand appelé joYPhos, s'est avéré avoir l'architecture la plus favorable. Sa combinaison de propriétés électroniques et d'une architecture de remplissage d'espace a supprimé les nombreuses réactions secondaires se produisant autrement dans le couplage.

Les auteurs remarquent que les précatalyseurs contenant les ligands YPhos se sont également très bien comportés. Les précatalyseurs ont leurs ligands et une supply de palladium pré-arrangés dans des composés séparés. Comme les adhésifs à deux composants, ils s'assemblent dans le mélange réactionnel pour former le catalyseur efficace. Ce préarrangement rend leur manipulation conviviale et les composés sont moreover stables que les ligands libres, selon les auteurs.

Dans une intensification de la réaction, les scientifiques ont synthétisé un élément constitutif de la lésinurad, un médicament utilisé pour traiter la goutte. Ils ont également montré que le catalyseur fonctionnait bien pour de nombreuses variations des réactifs halogénure d'aryle et alkyllithium. Ces résultats ont conduit à la summary que cette transformation est d'application générale. Ce nouveau catalyseur au palladium peut ainsi contribuer à éviter des « détours » coûteux dans les futures synthèses organiques.