klik kimia

"Klik kimia" adalah istilah yang diperkenalkan oleh KB Sharpless pada tahun 2001 untuk menggambarkan reaksi yang menghasilkan tinggi, cakupannya luas, hanya menghasilkan produk sampingan yang dapat dihilangkan tanpa kromatografi, bersifat stereospesifik, mudah dilakukan, dan dapat dilakukan dengan cara yang mudah dihilangkan. . atau pelarut jinak. Konsep ini dikembangkan secara paralel dengan minat dalam industri farmasi, bahan, dan lainnya dalam kemampuan untuk menghasilkan perpustakaan senyawa yang besar untuk penelitian dalam penelitian penemuan. Beberapa jenis reaksi telah teridentifikasi yang memenuhi kriteria ini Reaksi yang disukai secara termodinamika yang secara khusus menghasilkan suatu produk, seperti reaksi pembukaan cincin nukleofilik epoksida dan aziridin, reaksi karbonil tipe non-aldol, seperti pembentukan hidrazon dan heterosiklik, penambahan ikatan rangkap karbon-karbon, seperti pembentukan oksidatif epoksida dan penambahan Michael, dan reaksi sikloadisi.

Misalnya, sikloadisi azida-alkuna menunjukkan bahwa ia memenuhi banyak prasyarat. Banyak dari alkena monosubstitusi awal dan azida organik tersedia secara komersial, banyak lainnya dapat dengan mudah disintesis dengan berbagai gugus fungsi, dan reaksi sikloadisinya secara selektif menghasilkan 1,2,3-triazol.

Sayangnya, sikloadisi huisgen 1,3-Dipolar dari alkuna menjadi azida membutuhkan suhu tinggi dan sering menghasilkan campuran dari dua regioisomer ketika alkuna asimetris digunakan. Dalam pengertian ini, sikloadisi 1,3-dipolar klasik gagal sebagai reaksi klik yang sebenarnya. Varian yang dikatalisis tembaga yang mengikuti mekanisme berbeda dapat dilakukan dalam kondisi berair, bahkan pada suhu kamar. Selain itu, sementara sikloadisi Huisgen 1,3-dipolar klasik sering memberikan campuran regioisomer, reaksi yang dikatalisis tembaga memungkinkan sintesis regioisomer terdisubstitusi 1,4 secara khusus. Sebaliknya, reaksi yang dikatalisis rutenium yang dikembangkan kemudian memberikan regioselektivitas yang berlawanan dengan pembentukan triazol tersubstitusi 1,5. Oleh karena itu, reaksi yang dikatalisis ini sepenuhnya memenuhi definisi kimia klik dan berfokus pada sikloadisi azida-alkuna sebagai prototipe reaksi klik.

Mekanisme sikloadisi Huisgen Azide-Alkuna 1,3-dipolar:

Untuk mengetahui mekanismenya, kita harus membaca tentang sikloadisi 1,3-dipolar yang juga terdapat dalam banyak ozonolisis. Reaksi ini sangat eksotermik, tetapi penghalang aktivasi yang tinggi menyebabkan laju reaksi yang sangat rendah, bahkan pada suhu tinggi. Kelemahan lain adalah pembentukan regioisomer, karena dua kemungkinan interaksi HOMO-LUMO dari substrat terkait erat dalam hal energi. Jadi, reaksi termal sering menghasilkan campuran sekitar 1:1 dari regioisomer tersubstitusi 1,4 dan 1,5.