ABD'deki araştırmacılar, metanol ve allenler arasında karbon-karbon bağ oluşumunu kolaylaştıran bir iridyum katalizörü geliştirdi. Proses, metanolün daha yüksek alkollere yan ürün olmaksızın doğrudan dönüşümünü sağlıyor.
Dünyada yıllık üretimi 35 milyon tonu aşan metanol, kimyasal üretim için çekici bir karbon kaynağı olma potansiyeline sahip. Şimdilik, metanol metandan sentez gazı (karbon monoksit ve hidrojen karışımı) ile oluşturuluyor. Metanol ayrıca, selülozun gazlaştırılmasından geri dönüşümlü olarak üretilebiliyor.
© Nature Chemistry
Metanolün oksijen atomu ile tepkimeye girme yeteneği iyi biliniyor, ancak karbondan tepkimeye girme yeteneği hakkında bilgi yok. Metanol kullanarak C-C bağının oluştuğu örnekler yalnızca Monsanto ve Cativa prosesleri ve rodyum veya iridyum katalizörleri kullanılarak metanol ve karbon monoksit, asetik aside çevriliyor.
Michael Krische ve ABD, Texas at Austin Üniversitesi'nde çalışan diğer meslektaşları, metanolün bir seri allen ile C-C çiftlenmesini katalizleyebilecek yeni bir iridyum kompleksini geliştirdi. Toplam tepkimeye hidrohidroksimetillenme denebilir, ve metanol molekülündeki C-H bağını allen molekülündeki pi bağına katıyor. Reaktiflerdeki bütün atomlar üründe göründüğü için stokiyometrik yan ürünlerin oluşmadığı anlaşılıyor.
Krische, şöyle diyor: “Metanol ile olefinler, alkinler veya allenler tepkimeye girdiği zaman, C-O bağ oluşumunu görülmesi normaldir”. “Geliştirdiğimiz iridyum kompleksi alkoller ile pi-doymamış reaktifler arasındaki hidrojen iletimini kolaylaştırıyor, formaldehit alliliridyum çiftlerinin oluşmasını tetikliyor ve daha yüksek alkoller oluşabiliyor”.
ABD'deki Rutgers Üniversitesi'nde organometalik kataliz üzerine çalışan Alan Goldman, araştırma ekibinin çalışmasında potansiyel olduğunu söylüyor: “Genelde C-C bağı oluşturmaya cidden büyük bir ilgi var ve bu araştırma grubu da kendi bağlarını karbon hidrojen bağları üzerinden yapmış gözüküyor, bu da bir fonksiyonel grup olarak düşünülmüyor”.
“Tepkime bölgesel olarak seçimli (regioselective), kuaterner karbon merkezleri içeren yüksek alkoller üretiyor ve bunların hazırlanması oldukça zor”. Goldman, şöyle devam ediyor: “Bunu çok çekici hale getiren şey, bu tepkimenin enantiyomerlere veya diastereomerlere göre seçimli halde yapılabilmesi”. Krische ve meslektaşları, bu amaca ulaşabilecek yeni katalizörlerin sentezi ile zaten ilgililer. Uzun vadede, Krische bu proses için daha ucuz demir katalizörlerini geliştirmeyi umuyor.
Bir başka sınırlama da, kullanılan metanolün çok bol olmasına karşılık allenlerin oldukça az miktarda bulunması. Krische, şöyle diyor: “Metanolü petrolün kırılmasında (kraking) doğrudan ürün olarak oluşan alfa-olefinlere bağlamak iyi olur”.
Aktaran: Manisha Lalloo
Kaynaklar
http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/February/27021101.asp
J Moran et al, Nat Chem, 2011, DOI: 10.1038/nchem.1001