Več kot 90% industrijskih procesov za pripravo materialov, nepogrešljivih v vsakdanjem življenju, temelji na katalizi, pri čemer je s paladijem katalizirana tvorba vezi ogljik–ogljik ena od ključnih. Vendar pa so takšni procesi še vedno dragi in okoljsko neprimerni, saj zahtevajo prisotnost velikih količin kovin in drugih dodatkov, potekajo pa v strupenih organskih topilih v popolni odsotnosti vode in zraka. V povezavi s tem smo razvili sintezo novega tipa vodotopnega in termično stabilnega paladijevega kompleksa z bidentatnim piridil-1,2,3-triazol-5-ilidenskim ligandom. Kompleks je izjemno učinkovit (pred)katalizator za Sonogashira reakcije saj omogoča tvorbo vezi C–C med aril bromidi in terminalnimi acetileni, ki jih je zdaj mogoče izvajati v vodni raztopini, v prisotnosti zraka, ter ne zahtevajo dodatka amina, bakra, fosfina ali drugih spojin. Med drugim smo prikazali delovanje (pred)katalizatorja za pripravo ključnega intermediata industrijske sinteze učinkovine (Altinicline), ki se uporablja za zdravljenje nevrodegenerativnih bolezni. To je prvi primer Sonogashira katalize s kationskim paladijevim kompleksom. Preliminarne raziskave so pokazale, da potečejo reakcije po do sedaj še neopisanem mehanizmu preko dveh povezanih paladijevih katalitskih ciklov. Uredništvo je članek izpostavilo na zunanji strani platnice revije.
COBISS.SI-ID: 1536664003
Mitsunobu reakcija je ena temeljnih pretvorb za inverzijo konfiguracije optično aktivnih alkoholov v farmacevtski industriji. Kljub izjemni uporabnosti pa je ta proces drag in okoljsko problematičen, saj generira velike količine odpadnih kemikalij. Eden od ključnih korakov do ekonomsko in okoljsko sprejemljive Mitsunobu reakcije je katalitska izvedba. V tej smeri smo razvili katalitsko Mitsunobu reakcijo, ki temelji na uporabi arilazokarboksilatov. Te spojine so primernejše od klasičnega dietil azodikarboksilata, saj delujejo že v katalitskih količinah, nastanejo pa v reakcijski zmesi iz ustreznih hidrazinov po oksidaciji z zrakom v prisotnosti katalitskih količin cenenega in netoksičnega železovega ftalocianina [Fe(Pc)]. Omenjeni katalitski sistem predstavlja odličen primer zelene kemije in omogoča reakcije z inverzijo konfiguracije ter mnogo širšo uporabo kot doslej opisane Mitsunobu pretvorbe hidroksi skupin v druge funkcionalne skupine.
COBISS.SI-ID: 1536871619
V strokovni kemijski javnosti smo pod vprašaj postavili pred kratkim objavljen prispevek “fully catalytic Mitsunobu reaction” (Buonomo in Aldrich, Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54, 13041), ki poroča o uporabi katalitske količine fosfinskega in azo reagenta v Mitsunobu reakciji. Na osnovi temeljite revizije procesa, ki sta ga objavila Buonomo in Aldrich, in našega predhodnega znanja s tega področja (Hirose, Gazvoda, Košmrlj, Taniguchi, Chem. Sci. 2016, 7, 5148–5159; glej 4.2.) smo pokazali, da popolnoma katalitska Mitsunobu reakcija za zdaj, žal, še ni realizirana. Na žalost je sistem, katalitski v fosfinskem delu, nekompatibilen s tistim v azo delu. Članek je bil julija 2016 med 20 najbolj branimi v reviji, avgusta 2016 pa je bil na lestvici branosti drugi.
COBISS.SI-ID: 1537051075
Razvili smo prvo praktično pretvorbo kiralnih β-aminokislin v ustrezne β’-hidroksi-β-aminokislinske derivate. Metoda temelji na principih Evansove aldolne reakcije in omogoča neodvisno sintezo obeh možnih izomerov, α,β-sin in α,β-anti, ločeno, v stereokemijsko čisti obliki in z odličnimi izkoristki. Gre za blag in robusten proces, ki omogoča enostavno pripravo do sedaj nedostopnih β’-hidroksi-β-aminokislinskih derivatov. Skelet, ki pri tem nastane, je ključnega pomena v kemiji β-aminokislin in ustreznih peptidov, β-aminolaktonov in β-laktamov. Na področju β-laktamov je poenoten pristop do β′-hidroksi-β-aminokislin izjemnega pomena za SAR študije v razvoju novih antibiotikov, ki bodo boljši od tienamicina in drugih učinkovitih karbapenamov, karbapenemov in karbacefemov. Članek je bil izpostavljen na HighBeam Research portalu (https://www.highbeam.com/doc/1G1-408000548.html). Opisano metodologijo apliciramo pri stereokontroli izredno zahtevne več kot 20-stopenjske sinteze nekaterih β-laktamov, za katero se zanima podjetje Sandoz Avstrija.
COBISS.SI-ID: 1536171203
Predstavljena je enostavna in učinkovita metoda za pripravo zelo čistih raztopin vodikovega trioksida (HOOOH), ki se sprosti pri nizkotemperaturni metiltrioksorenij(VII)-katalizirani transformaciji ozoniranega z dimetilfenilsilanom derivatiziranega polistirenskega nosilca. Čiste raztopine vodikovega trioksida v dietil etru, brez prisotnih reaktantov in stranskih produktov ter ločene od polimernega nosilca, lahko shranjujemo celo pri temperaturah do –20 stopinj Celzija več tednov. Z odstranitvijo topila v vakuumu lahko HOOOH izoliramo v zelo čisti obliki ali pa prenesemo v druga topila, kar pomembno povečuje njegovo širšo uporabno vrednost. Prispevek je bil v Angewandte Chemie, 2015, 54(34) uvrščen v najvišjo kategorijo “Hot Paper” in izpostavljen s sliko na platnici revije. Prispevek je bil tudi izbran med 10 najpomembnejših raziskovalnih dosežkov Univerze v Ljubljani v letu 2015.
COBISS.SI-ID: 1536385475