I ricercatori hanno trovato un modo per convertire i singoli legami tra atomi di carbonio e idrogeno in una molecola chimica in legami carbonio-carbonio. Questa cosiddetta attivazione C-H è considerata una strategia promettente per produrre molecole complesse da semplici materiali di partenza in pochi passaggi. Il problema principale finora era stato la conversione specifica delle singole obbligazioni. I ricercatori sono ora riusciti in questo. Scegliendo un solvente adatto, assicuravano un'elevata resa del prodotto desiderato. Il team della Ruhr-Universität Bochum attorno al Prof. Dr. Lukas Gooßen e Stefania Trita descrivono il processo insieme a un collega dell'Università di Kaiserslautern sulla rivista Angewandte Chemie .

"I processi industriali esistenti per la sintesi di molecole complesse hanno spesso lo svantaggio di richiedere molti passaggi e che si generano molti rifiuti, soprattutto sali, "dice Lukas Goossen, Evonik Cattedra di Chimica Organica I e membro del Cluster of Excellence Resolv. Una soluzione potrebbe essere l'attivazione di C-H.

I legami tra carbonio (C) e idrogeno (H) sono i legami chimici più comuni, sia in natura che nelle sostanze chimiche artificiali. Sono molto stabili e sono riluttanti a subire reazioni chimiche. "Per tale motivo, era stato a lungo ritenuto impossibile trasformare questi legami in gruppi funzionali essenziali, Per esempio, per l'efficacia del farmaco, "Spiega Goossen.

La sfida più grande è trasformare un particolare legame C-H in una molecola lasciando intatte le altre. In questo studio gli scienziati hanno lavorato con acidi benzoici, che consistono in un anello di carbonio e un gruppo acido. Con il nuovo metodo hanno specificamente convertito un singolo legame C-H sull'anello di carbonio in un legame C-C. Ciò ha permesso loro di combinare facilmente due diverse molecole per formare un prodotto più complesso.

"Un vantaggio è che abbiamo bisogno di una bassa temperatura di reazione di soli 50 gradi Celsius e che non si creano prodotti di scarto, " Gooßen riassume. "Ci auguriamo che un giorno il processo consentirà di produrre sostanze chimiche e sostanze farmaceutiche complesse necessarie in agricoltura in meno passaggi rispetto a prima e in un modo più efficiente dal punto di vista energetico, modo ecologico ed economico”.

La scelta del solvente è stata cruciale per una reazione efficiente. "Con i solventi disponibili in commercio, inizialmente abbiamo ottenuto una resa molto bassa del prodotto desiderato, " dice Lukas Gooßen. Con il tricloroetanolo, la resa è stata notevolmente aumentata.