Les chercheurs ont trouvé un moyen de convertir les liaisons simples entre les atomes de carbone et d'hydrogène d'une molécule chimique en liaisons carbone-carbone. Cette activation dite C-H est considérée comme une stratégie prometteuse pour produire des molécules complexes à partir de matériaux de départ simples en quelques étapes seulement. Jusqu'à présent, le principal problème avait été la conversion spécifique d'obligations individuelles. Les chercheurs y sont désormais parvenus. En choisissant un solvant adapté, ils assuraient un rendement élevé du produit désiré. L'équipe de la Ruhr-Universität Bochum autour du professeur Dr. Lukas Gooßen et Stefania Trita décrit le processus avec un collègue de l'Université de Kaiserslautern dans la revue Angewandte Chemie .

« Les procédés industriels existants pour la synthèse de molécules complexes ont souvent l'inconvénient qu'ils nécessitent de nombreuses étapes et que beaucoup de déchets sont générés, surtout les sels, " dit Lukas Goossen, Chaire Evonik de Chimie Organique I et membre du Pôle d'Excellence Resolv. Une solution peut être l'activation C-H.

Les liaisons entre le carbone (C) et l'hydrogène (H) sont les liaisons chimiques les plus courantes, à la fois dans la nature et dans les produits chimiques artificiels. Ils sont très stables et hésitent à subir des réactions chimiques. "Pour cette raison, il a longtemps été considéré comme impossible de transformer ces liaisons en groupements fonctionnels indispensables, par exemple, pour l'efficacité des médicaments, " explique Goossen.

Le plus grand défi est de transformer une liaison C-H particulière en une molécule tout en laissant les autres intactes. Dans la présente étude, les scientifiques ont travaillé avec des acides benzoïques, qui se composent d'un cycle carboné et d'un groupe acide. Avec la nouvelle méthode, ils ont spécifiquement converti une seule liaison C-H sur l'anneau de carbone en une liaison C-C. Cela leur a permis de combiner facilement deux molécules différentes pour former un produit plus complexe.

"Un avantage est que nous avons besoin d'une température de réaction basse de seulement 50 degrés Celsius et qu'aucun déchet n'est créé, " Gooßen résume. " Nous espérons qu'un jour le processus permettra de produire des produits chimiques et des substances pharmaceutiques complexes nécessaires à l'agriculture en moins d'étapes qu'auparavant et de manière plus économe en énergie, manière écologique et économique."

Le choix du solvant était crucial pour une réaction efficace. "Avec des solvants disponibles dans le commerce, nous avons initialement obtenu un très faible rendement du produit souhaité, " dit Lukas Gooßen. Avec le trichloroéthanol, le rendement a été significativement augmenté.