Neuartige Methode zur Synthese von Azidverbindungen erweitert den industriellen Einsatz

Jul 19, 2023

Azidverbindungen spielen eine zentrale Rolle bei der anschließenden Synthese von Organostickstoffen wie Aminen und Triazolen, die wesentliche Verbindungen in der organischen Chemie und Materialchemie sind. Triazole, die durch die „Klick“-Reaktion synthetisiert werden können, haben in der Entwicklung von Pharmazeutika und anderen Industrien Aufmerksamkeit erregt. Allerdings sind die Azidogruppen elektrophil und anfällig für verschiedene Nukleophile wie Carbanionen. Dies stellt eine erhebliche Herausforderung für die Synthese von Carbanionen mit Azidogruppen dar.

Zu diesem Zweck hat ein Forscherteam aus Japan unter der Leitung von Associate Professor Suguru Yoshida von der Tokyo University of Science (TUS) nun eine innovative und effiziente Azid-Synthesemethode entwickelt. In ihrem kürzlich in der Fachzeitschrift Frontiers in Chemistry veröffentlichten Artikel haben Dr an einen Kohlenstoff gebundenes Magnesiumion) Zwischenprodukte mit einer geschützten Azidogruppe. Dieser Artikel wurde in Band 11 der Zeitschrift Frontiers in Chemistry veröffentlicht.

„Wir haben diese Forschung durchgeführt, weil wir glauben, dass die Palette der leicht synthetisierbaren Azidverbindungen durch die Entwicklung einer Synthesemethode erweitert werden kann, die auf der von uns entdeckten Azidgruppenschutzmethode basiert“, sagt Dr. Yoshida.

Die Neuheit dieser Synthesemethode liegt im Schutz der Azidogruppen mit Di(tert-butyl)(4-(dimethylamino)phenylphosphin (Amphos) und im Anschluss an den Jod-Magnesium-Austausch in der Herstellung von Organomagnesium-Zwischenprodukten, die bei der Synthese verschiedener Azide dienten durch Umwandlungen mit verschiedenen Elektrophilen und anschließende Entschützung mit elementarem Schwefel. In dieser Studie fanden die Autoren eine neue Azidsynthesemethode unter Verwendung der Grignard-Reaktion und entwickelten eine neue Methode zur Synthese von 1,2,3-Triazolen.

Insbesondere fand das Team heraus, dass die Jod-Magnesium-Austauschreaktion mit Aryliodiden mit Azidogruppen mithilfe der kürzlich entwickelten „Azidgruppenschutzmethode“ effizient abläuft. Als er über den zugrunde liegenden Mechanismus sprach, der es den Forschern ermöglichte, diese neuartige Azid-Synthesemethode zu erreichen, erinnert sich Dr. Yoshida: „Die Grignard-Reaktion von Organomagnesiumverbindungen, die durch diese Reaktion synthetisiert wurden, führte zur Synthese einer breiten Palette von Azidverbindungen.“

Da Azidverbindungen eine zentrale Rolle bei der Synthese von 1,2,3-Triazolen in der Klick-Chemie spielen, wird erwartet, dass diese Methode zur effizienten Entwicklung von Arzneimitteln und anderen industriell wichtigen Produkten beiträgt.

„Unser Labor forscht derzeit an der Herstellung und Umwandlung von Carbanionen mit Phosphazideinheiten, um den Werkzeugkasten solcher Verbindungen zu erweitern“, bemerkt Dr. Yoshida optimistisch. Die nahtlose, effiziente Synthese von Aziden, die die anschließende Synthese einer breiten Palette von Organostickstoffverbindungen wie Aminen und Triazolen erleichtert, wird der synthetischen organischen Chemie, den pharmazeutischen Wissenschaften und der Materialchemie immens zugute kommen.

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Referenz

DOI: https://doi.org/10.3389/fchem.2023.1237878

Über die Universität der Wissenschaften Tokio

Die Tokyo University of Science (TUS) ist eine bekannte und angesehene Universität und die größte auf Wissenschaft spezialisierte private Forschungsuniversität in Japan mit vier Campussen im Zentrum von Tokio und seinen Vororten sowie in Hokkaido. Die 1881 gegründete Universität hat kontinuierlich zur wissenschaftlichen Entwicklung Japans beigetragen, indem sie Forschern, Technikern und Pädagogen die Liebe zur Wissenschaft vermittelt hat.

Mit der Mission „Schaffung von Wissenschaft und Technologie für die harmonische Entwicklung von Natur, Mensch und Gesellschaft“ hat TUS ein breites Spektrum an Forschung von der Grundlagenforschung bis zur angewandten Wissenschaft durchgeführt. TUS verfolgt einen multidisziplinären Forschungsansatz und führt intensive Studien in einigen der heute wichtigsten Bereiche durch. TUS ist eine Leistungsgesellschaft, in der die Besten der Wissenschaft anerkannt und gefördert werden. Sie ist die einzige private Universität in Japan, die einen Nobelpreisträger hervorgebracht hat, und die einzige private Universität in Asien, die Nobelpreisträger im Bereich der Naturwissenschaften hervorgebracht hat.

Website: https://www.tus.ac.jp/en/mediarelations/

Über den außerordentlichen Professor Suguru Yoshida von der Tokyo University of Science

Dr. Suguru Yoshida ist außerordentlicher Professor an der Fakultät für Advanced Engineering, Department of Biological Science and Technology, Tokyo University of Science, Japan. Er erhielt seinen BS- und MS-Abschluss von der Universität Tokio. Nach Erhalt seines Ph.D. Er studierte Ingenieurwissenschaften an der Universität Kyoto (2009) und war vor seiner jetzigen Position als Postdoktorand (Kyushu University und University of Hawaii at Manoa), außerordentlicher Professor (Tokyo Medical and Dental University) und Programmleiter am MEXT tätig. Er hat mehrere Auszeichnungen gewonnen, darunter den Thieme Chemistry Journals Award, den Young Scientists' Prize und die Commendation for Science and Technology von MEXT. In seinem Hauptforschungsbereich der synthetischen organischen Chemie und chemischen Biologie hat er über 130 Artikel mit über 3600 Zitaten veröffentlicht.

Informationen zur Finanzierung

Diese Studie wurde von JSPS KAKENHI Grant Number JP22H02086 und der Asahi Glass Foundation unterstützt.