Арины – высокореактивные молекулы с тройными связями в кольцевой структуре – являются мощными инструментами в органической химии. Они могут образовывать связи с разнообразными функциональными группами, что делает их незаменимыми для создания сложных ароматических соединений, критически важных для таких областей, как разработка лекарств и сельское хозяйство. Однако, несмотря на свой потенциал, арины в значительной степени остаются недооцененными химиками из-за сложности их получения.
Традиционные методы включают жесткие условия и часто повреждают чувствительные части молекулы, ограничивая их применимость. Другие попытки с использованием термически активируемых предшественников оказались опасными из-за взрывчатости, а активация ультрафиолетовым светом привела к нежелательным побочным реакциям. Это создало явную необходимость в более простом и щадящем подходе.
Теперь исследователи из Университета Миннесоты разработали прорывной метод, который решает эти давние проблемы. Они разработали одноступенчатый «одновременный» процесс, который превращает легкодоступные карбоксильные кислоты в предшественники арин. Эти предшественники затем можно легко активировать для образования фактических арин с помощью синего света или мягкого нагрева (около 100°C).
Это элегантное решение основано на специально разработанном реагенте – o -йодониобозатата, модифицированном изопропоксигруппами для повышения растворимости и минимизации нежелательных реакций. Нацеленным добавлением дополнительных заместителей вблизи карбоксильной группы исследователи отточили реактивность этих предшественников, что позволило активировать их как синим светом (398 нм), так и теплом.
Интересно то, что активация тепла этих предшественников отличается от процесса активации света. Нагрев в основном полагается на «электронное полевое воздействие» – химические группы, стратегически размещенные рядом с карбоксилатной группой на ароматическом кольце, создают электрическое поле, которое побуждает молекулу выделять углекислый газ (CO2), что в конечном итоге приводит к образованию арина. Активация светом, однако, возбуждает структуру молекулы до более высокого энергетического состояния, заставляя ее выделять CO2 и давая желаемый продукт – арнин.
Этот прорывной метод уже позволил получить десятки новых аминированных арин – ранее не синтезированных соединений – наряду с 20 совершенно новыми предшественниками арин. Потенциальные применения огромны. Этот упрощенный подход к доступу к разнообразным аринам открывает новые возможности для химиков, чтобы создавать сложные ароматические молекулы, расширяя возможности для разработки новых фармацевтических препаратов и агрохимикатов.
