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Você sabia como as reações Norish tipo II criam compostos cíclicos misteriosos?
No campo da química, a reação de Norrish, em homenagem ao químico britânico Ronald George Wreyford Norrish, é uma reação fotoquímica envolvendo cetonas e aldeídos. De modo geral, essas reações podem ser divididas em duas categorias: reações Norish tipo I e reações tipo II. Embora estas reações tenham utilidade sintética limitada, elas desempenham um papel importante na fotooxidação de polímeros, particularmente em materiais como poliolefinas, poliésteres e alguns policarbonatos e policetonas.
Visão geral das reações do tipo I
As reações Norish tipo I são a clivagem fotoquímica de aldeídos e cetonas, um fenômeno conhecido como clivagem alfa. Quando um grupo de carbono absorve um fóton, o grupo de carbono entra em um estado fotoquímico singleto e eventualmente sofre conversão cruzada interna para possivelmente produzir um estado tripleto. Quando a ligação α-carbono é quebrada, são gerados dois fragmentos de radical livre, cujas propriedades e estabilidade dependerão da capacidade inerente de gerar o radical livre.
Por exemplo, quando a 2-butanona é clivada, o radical etil estável é produzido principalmente em vez do radical metila menos estável.
Esses fragmentos podem voltar ao grupo de carbono original, possivelmente sofrendo mudanças graduais no processo. A abstração de átomos de hidrogênio pode formar alcenos ou aldeídos, um processo que tem utilidade sintética limitada porque tais reações ocorrem frequentemente como reações secundárias de outras reações.
O segredo das reações do tipo II
A reação de Norrish Tipo II é caracterizada pela extração fotoquímica interna de hidrogênio gama, um átomo de hidrogênio localizado em três posições de carbono entre o grupo carbono e o grupo carboxila, o que resulta na formação de um diradical 1,4 como o principais produtos leves. Esta reação foi relatada pela primeira vez por Norrish em 1937.
Os dirradicais gerados podem sofrer clivagem β para produzir alcenos e cetonas de interconversão rápida, ou podem produzir ciclobutanos substituídos por meio de dimerização, que é chamada de reação de Norish-Young.
Aplicações da reação Norish
O estudo da reação de Norish também tem recebido atenção na química ambiental, especialmente no estudo da fotólise de aldeídos, como o heptanal, que é onipresente na atmosfera terrestre. Sob condições próximas às atmosféricas, o processo de fotólise do heptaldeído produzirá 62% de 1-penteno e acetaldeído, bem como álcoois cíclicos como ciclobutanol e ciclopentanol. A fonte desses compostos vem do canal tipo II.
Além disso, alguns experimentos também mostraram que a fotólise de um derivado de cetona em água também pode produzir nanopartículas de ouro com diâmetro de 10 nanômetros. Essa reação envolve os radicais livres gerados por Norrish.
Últimas pesquisas e aplicações sintéticas
Nos métodos sintéticos mais recentes, por exemplo, a síntese policíclica de Leo Paquette em 1982 demonstrou a aplicação prática de reações do tipo Norish, enfatizando a importância indispensável desta reação na síntese orgânica. Além disso, Phil Baran e sua equipe de pesquisa otimizaram com sucesso as condições de utilização de reações do tipo II para minimizar reações concorrentes durante a síntese de compostos bioativos, como os cardioglicosídeos, obtendo assim intermediários ideais na escala doklam.
Conclusão
Em resumo, as reações Norish tipo II são mais do que apenas um mecanismo de reação fotoquímica, funcionando de diferentes maneiras nas ciências sintéticas e ambientais. À medida que a investigação prossegue, como utilizaremos estas reações para desbloquear mais possibilidades de síntese química?
