Boracykler er vigtige funktionelle stilladser og finder stigende anvendelser inden for katalyse, syntese, materialevidenskab og farmaceutiske stoffer. Imidlertid fokuserer de aktuelle undersøgelser overvejende på tre-, fem- og seks-ledede boracykler, hvilket efterlader fire-ledede boracykler stort set uudforsket.
Et forskerteam ledet af prof. Quan Yangjian og prof. Lin Zhenyang fra Department of Chemistry ved Hong Kong University of Science and Technology (HKUST), i samarbejde med prof. Hairong fra det kinesiske universitet i Hong Kong (CUHK), har gjort et gennembrud i at udvikle en effektiv syntetisk tilgang til fire-medlemmer af Boracycles. Denne fremskridt muliggør let syntese af andre tidligere utilgængelige boracykler, hvilket kan føre til værdifulde anvendelser.
Papiret offentliggøres i tidsskriftet Naturkemi.
Som vigtige strukturelle elementer demonstrerer Boracycles unik anvendelsesværdi inden for medicinsk kemi og funktionelle materialer. Blandt dem er fem-ledede og seks-ledede bor heterocykler blevet vidt anvendt i bioaktive molekyler og optoelektroniske materialer.
Manglen på effektive og alsidige syntetiske metoder har begrænset undersøgelsen af egenskaber og anvendelser af fire-ledede boriCles. På grund af deres iboende ringstamme forventes fire-ledede boracykler at fungere som værdifulde synthons med alsidige reaktiviteter og funktionaliteter.
I denne nylige forskning udviklede teamet en ny og effektiv syntetisk tilgang til fire-ledede boracykler, muliggjort ved at låse op for bor-carbon-diradisk (BCDR) kemi. Triplet energioverførselskatalyse skaber luftstabile benzoboretenes gennem den intramolekylære kobling af BCDR.
Bemærkelsesværdigt er der opnået en balance mellem stabiliteten og reaktiviteten af fire-ledede boracykler for første gang, hvilket muliggør let syntese af tidligere utilgængelige bori. Disse nye Boracycles forventes at have værdifulde anvendelser inden for borinlæg og molekylære funktionelle materialer.
“Vigtigere er det, at konceptet og strategien for at afbalancere reaktiviteten og stabiliteten af anstrengte boracykler ikke kun vil lette udviklingen af Boracycle-synthons, men også udvide nysgerrighedsdrevet forskning i applikationsorienterede undersøgelser, hvilket tiltrækker forskere fra forskellige felter,” tilføjede prof. Quan.