Une équipe de chimistes de l'Université Southern des sciences et de la technologie, travaillant avec un collègue de l'Université du Zhejiang, tous deux en Chine, a conçu un complexe métal-ligand qui incorpore une poche réactive pour pré-organisation des substrats prochiraux. Leur article est publié dans la revue Science.
Les radicaux carbone sont utilisés comme intermédiaires dans une variété de transformations synthétiques. Parce qu'ils n'ont qu'un seul électron, ils ont tendance à être très réactifs, permettant des réactions rapides avec peu de libération d'énergie.
Malheureusement, lorsque vous travaillez avec des substrats prochiraux, où trois groupes différents sont attachés à un seul centre radical, la capacité de contrôler la réaction devient intenable. Des recherches antérieures ont montré que la cause sous-jacente de ces difficultés réside dans les différences inhérentes dans le groupe alkyle, où les réactions non stéréosélectives ont tendance à dominer.
Pour surmonter de tels problèmes, l'équipe a développé un complexe métal-ligand avec une poche qui permet de pré-organiser les substrats. À mesure qu'une réaction commence, notent les chercheurs, les plus petites parties d'une molécule se coincent dans les parties intérieures plus serrées du ligand, forçant les parties plus grandes vers une région extérieure. Cela permet aux réactions qui se produisent dans la poche d'être localisées. L'équipe a ajouté des fonctionnalités autour des bords de la poche pour diriger les interactions sans liaison qui se sont produites pendant la réaction principale.
L'idée, note l'équipe, est de maintenir le radical prochirale en place afin qu'une réaction puisse avoir lieu par elle-même, puis permettre aux réactions ultérieures de se produire dans la partie extérieure du ligand, mais toujours du même côté, entraînant la production d'un seul éantiomère.
Lors de la conception du ligand, les chercheurs se sont concentrés sur la recherche d'un moyen de mener des réactions d'amination asymétriques en utilisant une chimie bien connue à base de cuivre pour former des alkyl amines α-chiraux.
Les tests de leur ligand ont montré qu'il pouvait accueillir à la fois des processus de radical photocatalytique et thermique et qu'il pouvait être utilisé avec une multitude de groupes fonctionnels. Pendant les tests, l'équipe a produit plus de 50 amines, démontrant clairement l'utilité et la polyvalence de leur approche.
