Deze week presenteert Nature een organodirhodiumkatalysator die selectief een waterstofatoom op de tweede C van een alkaan vervangt door iets groters. En dat doet hij nog enantioselectief ook, schrijven Huw Davies en collega’s van Emory University in Atlanta.

Zulke C-H bindingen zijn sowieso moeilijk te activeren. Dat dirhodiumcomplexen het kunnen is geen nieuws maar het is veel lastiger om ze de juiste C-H te laten kiezen, terwijl die bindingen in een alkaan (C_nH_2n+2) allemaal sterk op elkaar lijken. Als je niet van tevoren iets wilt wijzigen aan het alkaan zelf, zal die selectiviteit moeten komen uit de vorm van de organische liganden. En in de praktijk is dat nog altijd een kwestie van stug blijven proberen.

Promovendus Kuangbiao Liao wist het selectieproces echter aanmerkelijk te versnellen door een techniek te ontwikkelen waarbij je niet de complete liganden vervangt, maar ze chemisch wijzigt terwijl ze nog aan het rhodium vast zitten. Als je dan één keer de asymmetrie van die liganden goed hebt, dan blijft hij ook goed wanneer je er aan sleutelt.

Uiteindelijk wist hij zo een complex te maken dat bij n-pentaan (C₅H₁₂) in meer dan 90% van de gevallen een H op de tweede C vervangt, en niet op de eerste of de middelste C. Vervang je daarbij die H door een asymmetrische groep, dan komt die vrijwel altijd in dezelfde stand te staan.

In een commentaar in Nature wordt gesteld dat dat pentaan niet zo relevant is als voorbeeld. Maar het werkt ook met langere alkanen, en zelfs wanneer die met hun laatste C vast zitten aan een veel complexer molecuul. Het commentaar voorspelt dat je zulke koolwaterstofketens met deze techniek kunt ‘knippen, snoeien en vormen met bonsai-achtige precisie’, en dat is voor organici inderdaad groot nieuws.

bron: Emory Health Sciences