Grüner Chemiedurchbruch: Neue photocatalytische Borylierungsmethode verwandelt chemische Synthese.

Ein Team von Forschern stellt ein effizientes und wiederverwertbares photocatalytisches System für Borylierungsreaktionen unter Verwendung von NHC-BH3 vor, das nachhaltige chemische Synthesen unter milden Bedingungen ermöglicht. Quelle: DICP

Ein Team unter der Leitung von Professor Dai Wen am Dalian Institute of Chemical Physics, das Teil der Chinesischen Akademie der Wissenschaften ist, hat erfolgreich Borylierungsreaktionen unter Verwendung von N-heterocyclischen Carbenboranen (NHC-BH3) realisiert. Sie verwendeten ein einfaches und effektives heterogenes photocatalytisches System. Diese Methode ermöglichte die Synthese wertvoller chemischer Transformationen wie Hydroborierung und Bor-Substitutionsprodukte.

Die Studie wurde in der Zeitschrift Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht.

NHC-BH3 sind neuartige Borquellen in radikalischen Borylierungsreaktionen aufgrund ihrer stabilen chemischen Eigenschaften und ihrer einfachen Herstellungsmethode. Die Anwendung von NHC-BH3 wird jedoch durch die Notwendigkeit einer großen Menge schädlicher radikalischer Initiatoren sowie teurer und nicht wiederverwertbarer homogener photocatalytischer Substanzen behindert.

In dieser Studie verwendeten die Forscher leicht herzustellende cadmiumsulfidhaltige Nanoblätter als heterogene photocatalytische Substanzen. Sie verwendeten NHC-BH3 als Borquelle, um die selektive Borylierungsreaktion verschiedener Alkene, Alkine, Imines, aromatischer (Hetero)ringe und bioaktiver Moleküle unter Raumtemperatur- und Lichtbedingungen zu ermöglichen. Da der Umwandlungsprozess vollständig photoerzeugte Elektron-Loch-Paare nutzte, war der Bedarf an opferbereiten Substanzen eliminiert.

Darüber hinaus stellten sie fest, dass das photocatalytische System nicht nur eine Aufskalierung im Gramm-Maßstab ermöglichen konnte, sondern auch nach mehreren Zyklen des Katalysators eine stabile Ausbeute aufrechterhalten konnte. Es konnte auch als wiederverwertbare Plattform dienen, die es ermöglichte, den wiederhergestellten Katalysator zur Katalyse verschiedener Substrate weiter zu nutzen.

"Unsere Studie liefert neue Ideen für die Entwicklung von radikalischen Borylierungsreaktionen unter Verwendung von NHC-BH3 als Borquelle, und die aus der Reaktion erhaltenen Organoborane können zur Synthese synthetischer Bausteine verwendet werden, die hydroxyl-, borat- und difluorboranreaktive Stellen enthalten", sagte Prof. Dai.