Avance en Química Verde: Nuevo Método de Borilación Fotocatalítica Transforma la Síntesis Química.
Un equipo de investigación innovador ha publicado un estudio que detalla un sistema fotocatalítico reciclable y altamente eficiente que permite reacciones de borilación mediante el uso de NHC-BH3. Esto allana el camino para síntesis químicas sostenibles y de alto valor en condiciones suaves. El mérito de este avance es del DICP.
El estudio se llevó a cabo bajo la dirección del profesor Dai Wen del Instituto Dalian de Física Química, filial de la Academia de Ciencias de China. El equipo logró lograr reacciones de borilación aprovechando los carbenoboranos N-heterocíclicos (NHC-BH3) y un sistema fotocatalítico heterogéneo simple pero de primer nivel. Esta metodología permitió generar transformaciones químicas de alto valor, principalmente productos de hidroboración y sustitución de boro.
Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Angewandte Chemie International Edition.
NHC-BH3 se considera una nueva fuente de boro para reacciones de borilación de radicales libres debido a sus propiedades químicas estables y su sencillo método de preparación. Sin embargo, el uso de NHC-BH3 está restringido por la necesidad de una gran cantidad de iniciadores de radicales libres dañinos, además de fotocatalizadores homogéneos costosos y no reciclables.
En este estudio, el equipo utilizó nanoláminas de sulfuro de cadmio como fotocatalizadores heterogéneos. Las nanohojas se prepararon fácilmente y sirvieron de NHC-BH3 como fuente de boro, lo que permitió la reacción de borilación selectiva de varios alquenos, alquinos, iminas, anillos (hetero) aromáticos y moléculas bioactivas en condiciones de luz y temperatura ambiente. Es más, como el proceso de conversión aprovechó al máximo los pares electrón-hueco fotogenerados, no hubo necesidad de agentes de sacrificio.
Investigaciones adicionales revelaron que el sistema fotocatalítico no solo hizo posible el aumento a escala de gramos, sino que también mantuvo un rendimiento estable incluso después de múltiples ciclos del catalizador. El sistema sirve como plataforma general reciclable: el catalizador recuperado se puede utilizar para catalizar varios sustratos.
El profesor Dai señaló: "Nuestro estudio presenta nuevas ideas para el desarrollo de reacciones de borilación de radicales libres utilizando NHC-BH3 como fuente de boro. Los organoboranos derivados de esta reacción se pueden utilizar para crear bloques de construcción sintéticos que comprenden hidroxilo, borato y difluoroborano. sitios reactivos."
