Ученые ИОХ РАН предложили подход к межмолекулярному образованию С(sp³)-C(sp³) связей с использованием электрического тока

Образование межмолекулярных связей углерод-углерод (особенно в sp³ гибридизации) остаётся священным граалем органической химии из‑за повсеместного распространения этих связей. Из десятков миллионов известных органических веществ найдется не много таких, в которых нет С(sp³)-C(sp³) связей. Однако, большинство способов создания подобных связей требует множества синтетических стадий, включая выделение и очистку промежуточных продуктов.

В свежей работе, опубликованной в журнале Green Chemistry, ученые Лаборатории исследования гомолитических реакций и Лаборатории химии промышленно полезных продуктов ИОХ РАН представили электрохимический подход к межмолекулярному C(sp³)-C(sp³) сочетанию кетонов с активированными нитрилами. Процесс включает комбинацию конденсации Кнёвенагеля и катодного восстановления алкена, образующегося in situ.

Высокая селективность образования связи C(sp³)–C(sp³) была достигнута с использованием доступного электродного материала — стеклоуглерода. Вероятными причинами такой способности стеклоуглерода быть идеальным для каскада конденсации Кнёвенагеля и восстановления являются: близкая к нулю свободная энергия адсорбции водорода (ΔG_H*), низкое перенапряжение по водороду и высокое перенапряжение по кислороду. Данный протокол не требует использования гидридных восстановителей, оборудования для высокого давления или легковоспламеняющегося водорода.

Источник:

Oleg V. Bityukov, Andrey S. Kirillov, Fedor A. Litvin, Vera A. Vil’, Alexander O. Terent'ev Electrochemical cascade of Knoevenagel condensation and reduction: a green strategy for intermolecular C(sp³)–C(sp³) bond formation Green Chem., 2026, 28, 5373-5381. DOI: 10.1039/D5GC06350G.