Nuova svolta nella chimica verde: un nuovo metodo di borializzazione fotocatalitica trasforma la sintesi chimica.

Un team di studio innovativo presenta un sistema fotocatalitico efficiente e riciclabile per le reazioni di borilazione utilizzando NHC-BH3, facilitando sintesi chimiche sostenibili e di alto valore in condizioni lievi. Crediti: DICP

Un team guidato dal Professor Dai Wen presso l'Istituto di Chimica Fisica di Dalian, parte dell'Accademia Cinese di Scienze, ha realizzato con successo reazioni di borilazione utilizzando carbene di eterociclo di borano (NHC-BH3). Hanno utilizzato un sistema fotocatalitico eterogeneo semplice ed efficace. Questo metodo ha permesso la sintesi di trasformazioni chimiche di grande valore, come l'idroboratione e i prodotti di sostituzione boronata.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie International Edition.

I NHC-BH3 sono fonti di boro innovative nelle reazioni di borilazione radicale libero a causa delle loro stabili proprietà chimiche e del metodo di preparazione semplice. Tuttavia, l'applicazione del NHC-BH3 è ostacolata dalla necessità di una grande quantità di iniziatori di radicali liberi nocivi, nonché da fotocatalizzatori omogenei costosi e non riciclabili.

In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato nanofogli di solfuro di cadmio, facilmente preparati, come fotocatalizzatori eterogenei. Hanno utilizzato il NHC-BH3 come fonte di boro, consentendo la reazione selettiva di borilazione di vari alcheni, alchini, imine, anelli aromatici (etero) e molecole bioattive a temperatura ambiente e in condizioni di luce. Poiché il processo di conversione sfruttava completamente le coppie di elettroni-lacune fotogenerate, non c'era bisogno di agenti sacrificali.

Inoltre, hanno scoperto che il sistema fotocatalitico poteva non solo raggiungere una produzione di scala grammo, ma anche mantenere una resa stabile dopo diversi cicli del catalizzatore. Poteva inoltre fungere da piattaforma generale riciclabile, consentendo al catalizzatore recuperato di continuare a catalizzare diversi tipi di substrati.

"Il nostro studio fornisce nuove idee per lo sviluppo di reazioni di borilazione radicale libero utilizzando il NHC-BH3 come fonte di boro, e gli organoborani ottenuti dalla reazione possono essere utilizzati per sintetizzare mattoni sintetici che contengono siti reattivi idrossile, borato e difluoroborano", ha detto il Prof. Dai.