Механохимическое воздействие может быть селективным

Химики из США продемонстрировали пример селективного разрыва химической связи в молекуле при активации ультразвуком. Исследователям удалось не только продемонстрировать пример избирательной механохимической активации, реакции, но и направить процесс по маршруту, запрещенному в рамках классической химии.

Механическое воздействие (стрелки) может быть передано определенной связи (голубой цвет) бензолциклобутена с помощью полимерных цепей (зеленые сферы). В соответствии с принципом сохранения орбитальной симметрии каждый изомер должен давать индивидуальный продукт. На практике разрыв связи в обоих изомерах приводит к образованию одного продукта (диен E,E-конфигурации). (По материалам Nature).

Хотя идея механохимической активации процессов не нова, применение ультразвуковой активации химических процессов не получило широкого распространения благодаря низкой селективности. Джеффри Мур(Jeffrey Moore) с коллегами из Университета Иллинойса разработали новый подход. Их идея заключалась в передаче ультразвуковых колебаний на активируемую связь через полимерные цепи, находящиеся на неком удалении от разрываемой связи. Авторам удалось применить свой подход к селективному разрыву С=С связи бензоциклобутена.

Однако простая демонстрация механохимического разрыва связи (пусть даже и селективного) не была бы столь интересной и заслуживающей публикации в Nature – для разрыва связей такого типа можно применить давно известные фотохимические или термохимические способы активации.

Самым же интересным в работе Мура является то, что механохимический разрыв С=С связи идет в разрез с принципами сохранения орбитальной симметрии (принцип Вудворта-Гоффмана). Фото- или термохимически инициируемое раскрытие кольца различных геометрических изомеров циклобутена предполагает образование различных продуктов. В описанном случае механохимического раскрытия цикла оба геометрических изомера дали один и тот же продукт.

www.chemport.ru