I ricercatori del Nara Institute of Science and Technology (NAIST) riportano un generatore di foto-acidi (PAG) che genera acidi di Lewis con una resa quantica di gran lunga superiore ai PAG che generano acidi di Brønsted. Il nuovo PAG si basa sulla perciclizzazione fotochimica 6π e ha dimostrato di avviare la polimerizzazione di monomeri epossidici e catalizzare le reazioni Mukaiyama-aldoliche.

I PAG sono specie chimiche che rilasciano acidi forti, sia in soluzione che allo stato solido, all'esposizione alla luce. Questi acidi possono quindi essere utilizzati per attivare vari sistemi biologici e fotopolimerici.

La maggior parte dei PAG forma acidi di Brønsted e lo fa con grande efficienza. Però, Gli acidi di Brønsted limitano le opzioni in termini di substrati e meccanismi di reazione, in particolare per la sintesi organica rispetto agli acidi di Lewis. Alcune sostanze chimiche si decompongono facilmente con gli acidi di Brønsted ma non con gli acidi di Lewis.

"I catalizzatori a base di acido di Lewis sono molto utili ma spesso instabili e richiedono un'attenta introduzione nei sistemi di reazione. Preferibilmente, indurremmo catalizzatori acidi di Lewis a distanza, come l'esposizione ottica, " spiega il Professore Associato NAIST Takuya Nakashima, uno dei principali ricercatori del progetto.

Il nuovo PAG dipende dall'aggiunta di un gruppo triflato al terarilene. Il gruppo triflato ha mostrato un'elevata propensione al rilascio dal terarilene in seguito all'esposizione alla luce UV.

"Ci siamo concentrati sul terarilene a causa della sua altissima sensibilità alla luce, compatibilità nei film polimerici e nessuna inibizione di ossigeno/umidità. Abbiamo anche trovato risposte non lineari che possono essere utilizzate per migliorare notevolmente la sensibilità alla luce, "dice il professor NAIST Tsuyoshi Kawai, un altro ricercatore capo. Infatti, la resa quantica fotochimica era 0,5, che è molto più alto dei PAG standard.

L'acido di Lewis risultante è stato generato senza alcun radicale intermedio e mantenuto per più di 100 giorni. È stato quindi utilizzato per avviare la polimerizzazione di monomeri epossidici, SU-8, e le reazioni aldoliche di Mukaiyama per la benzaldeide e gli enolati di silile per produrre aldoli di silile di diversi stereoisomeri, ciò non era possibile con acidi di Brønsted formati con PAG.

"Questo sistema apre nuove opportunità per le reazioni acide di Lewis. È il primo a generare reazioni Mukaiyama-aldoliche fotoattivate, "dice Kawai.