计算分析揭示了如何封装企稳质子化了的oxocarbenium糠醛的离子,使羰基一部分容易减少

减少醛可以挑战下温和,无酸的条件,但是在英国的研究人员已经证明超分子笼如何催化反应和大幅提高产量。

背后的团队工作是探索将醛糠醛的方法,源自可持续生物质,糠醇,制备呋喃树脂的单体和聚合物。现有的方法是有限的不良副反应或强酸性条件的必要性。然而,这个新醛还原法,由马克•赛姆思格拉斯哥大学的同事们,在水pH值中性的甚至是基本的工作。

一个图像显示首席研究员Avishek保罗

来源:©马克•赛姆思/格拉斯哥大学

首席研究员Avishek保罗

•赛姆思,其目前的研究重点是电合成说,这个发现是偶然的。我们很想做别的事情。如果你只是把糠醛扔进一个电化学的电池,减少它,你感兴趣的一些产品,但同时,你让一个整体负载的其他垃圾。

有经验的超分子化学博士学位研究•赛姆思很好奇的影响超分子电化学还原笼子。我们发现你不真正需要的电极。如果我们只是添加一个弱氢化剂在笼子里我们降低醛无需电极,它工作得很好。”

一个图像显示小封装的芳香醛在超分子笼的协调

来源:©马克•赛姆思/格拉斯哥大学

封装的小芳香醛在超分子协调笼允许减少这些醛与温和的还原剂cyanoborohydride钠进行高选择性(酮和酯不减少)和良好的收益

计算研究显示nanoencapsulation驱动的机制减少使用钠cyanoborohydride糠醛。笼子里含有芳香和阴离子组稳定质子化了的糠醛物种,高能反应中间体,促进氢化物源亲核攻击的。有有效的差异大约5 pK一个单位,“•赛姆斯解释说。在笼子里,一个质子化了的糠醛物种的稳定相对于一个十万倍——这正是事情外酶。在进一步与酶、底物选择性的笼子里演示了一个水平:小室内卷只能小醛如糠醛、同时大醛不能进入笼子里,不表现出增强的反应。

同时酶使用复杂的和复杂的结构来催化反应,这里使用的笼子里是非常简单的相比。当我在考虑酶模仿,你必须有约束和所有这些额外的氨基酸侧链官能团,激活你的反应物,”评论Tendai Gadzikwa,研究超分子催化在美国堪萨斯州州立大学。”看到这pK的剧烈变化一个醛的意外。只是用芳香性(笼)似乎是足够的,很简单但有效的。”