Avancée en chimie verte : nouvelle méthode de boréalisation photocatalytique transforme la synthèse chimique.

Une équipe d'étude innovante présente un système photocatalytique efficace et recyclable pour les réactions de borylation utilisant NHC-BH3, facilitant des syntheses chimiques durables et de haute valeur dans des conditions douces. Crédit: DICP

Une équipe dirigée par le professeur Dai Wen à l'Institut de physique chimique de Dalian, faisant partie de l'Académie chinoise des sciences, a réussi à réaliser des réactions de borylation utilisant des carbènes N-hétérocycliques-boranes (NHC-BH3). Ils ont utilisé un système photocatalytique hétérogène direct et efficace. Cette méthode a permis la synthèse de transformations chimiques précieuses, telles que l'hydroboration et les produits de substitution du bore.

L'étude a été publiée dans le journal Angewandte Chemie International Edition.

NHC-BH3 est une nouvelle source de bore dans les réactions de borylation par radical libre en raison de leurs propriétés chimiques stables et de leur méthode de préparation directe. Cependant, l'application de NHC-BH3 est entravée par l'exigence d'une grande quantité d'initiateurs de radicaux libres nocifs, ainsi que de photocatalyseurs homogènes coûteux et non recyclables.

Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des nanofeuilles de sulfure de cadmium, qui étaient facilement préparées, comme photocatalyseurs hétérogènes. Et ils ont utilisé NHC-BH3 comme source de bore, permettant la réaction de borylation sélective de divers alcènes, alcynes, imines, (hétéro)cycles aromatiques et molécules bioactives à température ambiante et sous conditions lumineuses. Étant donné que le processus de conversion utilisait pleinement les paires d'électrons-trous photogénérés, le besoin d'agents sacrifiés a été éliminé.

De plus, ils ont découvert que le système photocatalytique pouvait non seulement être mis à l'échelle à l'échelle du gramme, mais aussi maintenir un rendement stable après de multiples cycles du catalyseur. Il pouvait également servir de plateforme générale recyclable, permettant au catalyseur récupéré de continuer à catalyser différents types de substrats.

"Notre étude apporte de nouvelles idées pour le développement de réactions de borylation par radical libre en utilisant NHC-BH3 comme source de bore, et les organoboranes obtenus à partir de la réaction peuvent être utilisés pour synthétiser des blocs de construction synthétiques contenant des sites réactifs à hydroxyle, borate et difluoroborane", a déclaré le professeur Dai.