Karbon- lityum bağı içeren moleküller olan organolityum bileşikleri, yeni karbon-karbon ve diğer karbon-heteroatom bağları oluşturmak için mükemmel öncülerdir. Polimer sentezi , ilaçlar ve genel organik sentezdeki uygulamaları için hem akademide hem de endüstride yaygın olarak kullanılırlar. Organolityum üretmek için geleneksel bir yöntem, karbon-halojen bağı içeren moleküller olan organohalid bileşiklerinin organik bir çözücüde lityum metaliyle reaksiyona sokulmasıyla yapılır. Örneğin, 1-bromobütan ve lityum metal arasındaki bir reaksiyon n-bütillityum üretir. Organolityumlar genellikle kararsızdır ve bu nedenle üretildikten sonra yerinde hızla yeni bir ürüne dönüştürülürler.

Organolityum reaksiyonlarını gerçekleştirmek için bir bilyalı değirmenin kullanılmasına yönelik genelleştirilmiş prosedürün şematik diyagramı

Organolityum bileşiklerine yönelik birkaç yerleşik sentetik yol, nispeten karmaşık reaksiyon düzenekleri, büyük miktarda organik çözücü ve hava, nem ve sıcaklık hassasiyetine karşı sıkı bir dikkat gerektirir. Bu nedenle, organolityum reaktiflerinin daha basit üretimi için yeni optimize edilmiş koşullara erişim yüksek talep görmektedir. Hokkaido Üniversitesi Kimyasal Reaksiyon Tasarımı ve Keşfi Enstitüsü'nden (WPI-ICReDD) araştırmacılar, bir bilyeli değirmenle mekanokimya tekniklerini kullanarak tüm bu sorunları başarıyla ele aldılar. Bu araştırma Nature Synthesis dergisinde yayınlamdı .

Doçent Koji Kubota, “Bu mekanokimyasal yaklaşım, organolityum reaktiflerinin sentezini önemli ölçüde basitleştiriyor ve geleneksel çözelti tabanlı yöntemlerdeki büyük zorlukları ele alan verimli, ölçeklenebilir ve çözücüsüz bir yöntem sunuyor” dedi.

Metodolojileri yenilik ve sadeliğin zarif bir kombinasyonunu sunar. Kesilmiş lityum tel parçaları ve bir organohalid, inert gaz (azot veya argon) eklemeden iki bilye ile bir öğütme kavanozunun içine kapatılır ve organolityum oluşturmak için 5-60 dakika öğütülür. Daha sonra kavanoz açılır ve organolityumu 15 dakika daha öğütme ile yeni bir karbon-karbon bağı veya karbon-heteroatom bağına dönüştürmek için yeni bir reaktif eklenir.

Temsili bir örnek, organolityuma %77 dönüşümün 5 dakika içinde elde edilebileceğini gösterdi. Karşılaştırma için, yazarlar aynı organolityumu inert gaz altında daha geleneksel çözücü bazlı yöntemle sentezlemenin %69 dönüşüme ulaşmak için 60 dakika gerektirdiğini ve 5 dakika sonra <%5 dönüşüme ulaşıldığını gösterdi. Doktora öğrencisi Keisuke Kondo, "Lityumla uğraşırken kapsamlı bakım ihtiyacını en aza indiren basit protokolümüz, organik sentez konusunda sınırlı deneyime sahip teknisyenler ve öğrenciler için organolityum türlerini içeren reaksiyonları keşfetmeleri için değerli bir fırsat sunuyor" dedi.

Profesör Hajime Ito, “Sonuçlarımız, mekanokimyanın organik kimyadaki sentetik metodolojilerde sadece verimliliği artırmakla kalmayıp aynı zamanda çevresel etkiyi de azaltarak devrim yaratma potansiyelini gösteriyor” dedi.

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1185656/mechanochemistry-strikes-again-a-facile-means-for-generating-organolithium-molecules.html