置换作用使日常创新

过程化学家有很多他们的想法。日复一日,他们的任务是改善,提炼和重新设计的化学步骤有时会一天生产一个商业营销化合物。从长远来看,过程化学家是受到移动项目的目标,这可以堆已经感到紧张时更大的压力。和应对更多的挑战问题,合成化学家们正转向更大、更复杂的分子,主要过程化学家到未知的化学空间。难怪为什么据说过程化学家不睡眠——尤其是当他们试验厂正在进行一项运动。

虽然他们被分配来解决的问题可能很复杂,过程化学家往往寻求最简单的解决方案

虽然他们被分配来解决的问题可能很复杂,过程化学家往往寻求最简单的解决方案。毕竟,他们的工作是将这一过程是安全的,可靠的和便宜的。增加了复杂性与这些目标背道而驰。这是工业过程是简单的面包和黄油,尝试和真正的有机反应,可以执行没有专门的设备和技术。

然而,在一个给定的过程几乎总是至少有一个例外,一个关键连接直接反应序列与另一个。通常描述为一个让一步,不成比例地影响流程的整体效率。是否反应了迄今为止完全由学术团体,或突然前所未有的转型的必要性化学家的想象力,这样一个步骤要求额外的关注。因为奖励是伟大的,宝贵的时间和资源的投资是必要的。

正确的工具来完成工作

如果你问过程化学家列出他们认为使的反应,你可能得到的答案不对称氢化和动态动力学拆分。你可能会听到一个碳氢键活化,超越现有一分之二步交叉耦合序列。不到20年前,交叉耦合序列本身可能会被认为是支持。如果你告诉过足够的过程化学家,你最终会遇到一个人曾在烯烃复分解反应作为一个让一步。

置换作用催化剂是一个先进的和通用的工具应用在各种各样的扩大的目标

烯烃复分解开始作为一个奇怪的地方。丙烯的歧化成乙烯和2-butene被任何人有任何线索之前它如何工作,或如何被应用。几十年的工作由工业和学术化学家导致这一过程的理解,将获得罗伯特·格拉布理查德·施洛克和伊夫Chauvin 2005年诺贝尔奖。今天,置换作用催化剂发展成了一个先进的和通用的工具,可以应用于各种各样的扩大的目标。

同时考虑烯烃复分解化学家熟悉制药过程化学可能首先想到的高度复杂的分子大环的丙型肝炎病毒蛋白酶抑制剂ciluprevir simeprevir paritaprevir。事实上,烯烃复分解充当一个启用步骤在每个这些化合物的发展,对于simeprevir(图1)甚至在商业规模使用。¹此外,许多其他的例子交换macrocyclisation准备临床或商业相关分子期刊和专利文献中可以找到。²

然而,烯烃复分解起源于更简单分子的反应。它可以使高效转换在许多地方。例如,交叉复分解反应使用天然石油油酸甲酯已经被广泛研究。这些反应会使得非石油原料到特种表面活性剂和蜡等产品。有人可能会认为一个专有的催化剂——比如Umicore Grubbs催化剂M202将成本高昂这类应用程序。然而,即使一个昂贵的催化剂可以超过偿还成本表现出很高的转化率。油酸甲酯,其相对简单和缺乏高度协调功能组允许极其高效催化。几个十字架脂肪酸甲基酯交换反应,营业额数字数万甚至数十万的实现(方案1)。^3、4这使得该方法经济可行的,即使受到成本要求。

提供日常效率

这些极端分子之间,有充分的机会对烯烃复分解合成更高效。含氮杂环化合物(特别是)一直无处不在的分子药物的兴趣。最近转向更多横生,在药物设计中,饱和N杂环化合物如吡咯烷和哌啶越来越常见的分子过程化学家旨在实现规模。虽然传统方法倾向于通过键键,断开这些环烯烃复分解债券提供了一个可通过碳碳键断开。

当5 -或六元杂环是必要的,它可以追溯到一个烯丙基或丙烯酰亲电试剂与烯丙基的或homoallylic胺(方案2)。在前一类试剂包括烯丙基氯或丙烯酰氯,这很容易和便宜的获得。烯丙基的和homoallylic胺也常见,但特定的替换模式和立体化学可能需要新创合成。一个广泛适用的方法,这些分子一直在实现规模是一个适当的反应叔,butanesulfinyl亚胺(enantioenriched,如果需要)与乙烯基或烯丙基亲核试剂导致一个烯丙基的或homoallylic胺,分别。⁵广泛的吡咯烷和哌啶可几步从商业通过烯烃复分解起始原料。

如果你想知道如何交换方法可能比较等途径N -烷基化,没有回答。在某些情况下,传统的化学可能更简单、更具成本效益的途径。例如,在其他的合成N-Boc-pyrroline,烯烃复分解可能是更环保、更有效和更好的整体方法。

从发现到化工行业市场从来都不是件容易的事。然而,使用创新技术像Umicore的烯烃复分解产品,过程化学家可以高枕无忧的知识提供最有效、可持续和可伸缩的新分子的途径。