Language
Country/Area
No result found
Kekuatan katalitik tersembunyi: Bagaimana dioksazolidinon meningkatkan pembentukan ikatan karbon-karbon?
Dalam dunia kimia organik, ligan bis(oksazolin) (disingkat ligan BOX) secara bertahap menjadi topik hangat dalam penelitian ilmiah karena struktur dan sifat katalitiknya yang unik. Jenis ligan ini tersusun dari dua heterosiklus oksigen dan menunjukkan simetri C2, serta digunakan secara luas dalam berbagai bidang katalisis asimetris. Artikel ini akan membahas sintesis dioksazolidinon, aplikasi katalitiknya, dan peran pentingnya dalam pembentukan ikatan karbon-karbon.
Keberhasilan ligan dioksazolin sebagian disebabkan oleh sintesis satu langkahnya dari malon nitril dan asam dipiridinat yang murah.
Sintesis dioksizolin
Sintesis dioksizolin sangat matang, biasanya dicapai dengan mensiklisasi alkohol 2-amino dengan berbagai gugus fungsi. Untuk sintesis dioksazolin, paling mudah menggunakan bahan awal bifungsional, karena ini memungkinkan pembentukan dua cincin secara bersamaan. Bahan yang paling umum digunakan adalah asam dikarboksilat atau senyawa dinitril. Oleh karena itu, sebagian besar ligan dioksazolin dibuat dari bahan-bahan ini.
Efektivitas ligan ini terletak pada pembentukannya yang cepat dari prekursor sederhana, terutama penggunaan bahan seperti malon nitril dan asam dipiridinat, yang membuat proses sintesis menjadi sangat rumit tetapi biayanya relatif rendah. Ketika alkohol amino kiral dimasukkan, molekul kiral ini biasanya dibuat dari asam amino dan secara alami aktif secara optik, seperti valinol.
Dalam sintesis organik, ligan dioksazolin terbukti efektif untuk berbagai reaksi sikloadisi asimetris, termasuk siklopropenilasi, sikloadisi 1,3-dipolar, dan reaksi Diels–Alder.
Aplikasi Katalitik
Sifat katalitik ligan dioksazolin membuatnya bekerja dengan baik dalam berbagai reaksi. Stereokimia ligan BOX yang dihubungkan melalui jembatan metil konsisten dengan intermediet tetrahedral planar terdistorsi, yang disimpulkan berdasarkan struktur kristal terkait. Substituen dalam ligan membatasi salah satu sisi stereoisomerik substrat, yang mengarah pada selektivitas.
Fenomena ini ditunjukkan dalam reaksi tipe aldol, tetapi juga berlaku untuk berbagai reaksi seperti reaksi Mannich, reaksi ena, adisi Michael, siklisasi Nazarov, dan reaksi Diels-Alder heterogen. Menurut penelitian terbaru, donor elektron yang digunakan, seperti oksigen benzil, juga menunjukkan stereokimia yang stabil, terutama dalam hal ikatan azimut dan interaksi atom oksigen.
Karakteristik netral ligan dioksazolin dalam kompleks logam membuatnya sangat cocok untuk digunakan dengan logam mulia.
Aplikasi Pembentukan Ikatan Karbon-Karbon
Ligand dioksazolin memainkan peran penting dalam pembentukan ikatan karbon-karbon, terutama dalam reaksi sikloadisi asimetris. Reaksi ini dimulai dengan aplikasi pertama ligan BOX pada sikloadisi karbonil dan secara bertahap diperluas untuk mencakup sikloadisi 1,3-dipolar dan reaksi Diels-Alder. Selain itu, ligan dioksizolin juga bekerja dengan baik dalam reaksi aldol, adisi Michael, dan ena.
Karena keberhasilan aplikasi ligan dioksizolin dalam sikloadisi karbonil, ligan ini kemudian digunakan dalam reaksi siklonitrogenasi.
Tinjauan Sejarah
Sejarah dioksazolidinon dapat ditelusuri kembali ke tahun 1984, ketika Brunner dkk. menunjukkan contoh katalisis asimetris menggunakan jenis ligan ini. Awalnya, efek ligan ini tidak ideal, tetapi dengan penelitian lebih lanjut, Brunner mengevaluasi ulang ligan heterosiklik oksigen dan akhirnya mengembangkan ligan heterosiklik oksigen piridil kiral, yang dipublikasikan pada tahun 1986 dan 1989. Ketersediaan yang baik telah dicapai selama bertahun-tahun. Sejak saat itu, dengan peningkatan teknologi, cakupan aplikasi dan efek dioksizolin secara bertahap mendapat perhatian luas dari komunitas ilmiah.
Saat ini, aplikasi ligan dioksizolin dalam sintesis organik masih aktif, dan desain struktur baru serta kondisi reaksi terus diinovasi. Seiring berkembangnya teknologi, struktur dan selektivitas ligan-ligan ini akan menjadi lebih beragam dan akan memainkan peran yang lebih penting dalam sintesis kimia di masa mendatang, mendorong kita untuk bertanya-tanya apakah keberhasilan penggunaan ligan-ligan ini akan mengubah masa depan katalisis kimia. Arah pengembangan?
