Une équipe de chercheurs de l'Université McGill a découvert que la lumière peut être utilisée pour étendre la portée des réactions de carbonylation. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit l'utilisation de la lumière ordinaire pour rompre et créer des liaisons carbone-halogène. Dans un article de Perspective imprimé dans le même numéro de revue, Prasad Kathe et Ivana Fleischer de l'Université de Tübingen décrivent certains des problèmes rencontrés par les chimistes lorsqu'ils essayaient d'effectuer des réactions de carbonylation, et comment le travail de l'équipe au Canada résout bon nombre des problèmes.

Kathe et Fleischer soulignent que les groupes carbonyle sont utilisés dans une multitude d'applications synthétiques, les chimistes ont donc cherché des moyens d'étendre leur champ d'application. Les groupes carbonyle sont des groupes fonctionnels avec des atomes de carbone doublement liés à un atome d'oxygène. L'un des moyens les plus courants de les créer consiste à utiliser des réactions de carbonylation dans lesquelles des organohalogénures avec du monoxyde de carbone sont transformés en présence d'un nucléophile. Les réactions ultérieures génèrent une liaison carbone-hétéroatome et carbone-carbone et utilisent des précurseurs facilement obtenus, le tout en une seule étape, utilisant des métaux comme catalyseurs. Malheureusement, la portée de telles réactions est limitée. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de surmonter bon nombre de ces limitations en activant les catalyseurs à l'aide de la lumière.

Les événements de carbonylation commencent généralement par déclencher une réaction du métal utilisé avec un électrophile. Cela est suivi de l'insertion du monoxyde de carbone et de la coordination du nucléophile. Elle se termine par une élimination réductrice. Les chercheurs avec ce nouvel effort ont découvert que la lumière visible pouvait exciter les intermédiaires catalytiques et aider à l'élimination réductrice. Cela a permis une réaction entre deux substrats à des températures ambiantes généralement considérées comme très difficiles. Cela a été possible parce que l'ajout de lumière a changé la réaction d'un événement redox à deux électrons en un transfert d'un seul électron, qui a produit une espèce radicale.

Kathe et Fleischer suggèrent que la découverte que la lumière peut être utilisée pour étendre la portée des réactions de carbonylation conduira probablement à son utilisation plus large dans d'autres réactions.

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