桦木还原简化为一分钟的机械化学过程

传统上繁琐但广泛使用的桦木减少现在可以使用优化的机械化学方法在空气中在短短几分钟内完成。

桦木还原是一种通常用于制造药物和生物活性化合物的反应，但费力的过程通常需要化学家处理液氨，使用低温并执行耗时的步骤。

北海道大学化学反应设计与发现研究所(WPI-ICReDD)的研究人员开发了一种简化的桦木还原方法，该方法避免使用氨，可以在室温和环境中进行，并且比传统方法快20-150倍。他们的研究结果发表在Angewandte Chemie International Edition杂志上。

以前已经开发了许多用于在溶液中进行桦木还原的锂基方法，但由于锂与空气和水发生反应，这些过程仍然需要在惰性气氛或脱水条件下进行复杂的反应设置。这项研究的研究人员看到了通过从基于溶液的方法切换到使用球磨机的无溶剂方法来避免这些问题的机会，其中反应物在一个小金属罐中快速摇动，以及将固体反应物粉碎在一起的金属球。

“在以前的研究中，我们发现使用球磨机进行镁和钙等金属与有机化合物的反应提高了反应速率并大大简化了过程，”共同作者Koji Kubota副教授说。“基于此，我们想知道我们是否可以通过在球磨机中进行锂金属与芳香族化合物的反应来开发一种更直接的桦木还原工艺。

该策略的关键是球的机械冲击突破锂与空气反应的表层，将下面的纯锂暴露给其他反应物，并使桦木还原得以进行。这种方法可以在环境空气和室温下进行，使过程更容易。

研究人员展示了该工艺的多功能性，成功地用各种有机化合物对其进行了测试，包括药物中间体和其他生物活性分子。在大多数情况下，桦木的减少是在惊人的一分钟内完成的。

该过程已成功扩大到更大的克级批次，该团队认为这种技术可以简化各种分子的合成，同时也标志着机械化学的重要进步。

“桦木还原广泛用于药物发现和各种化学工业，我们的研究取得了重大进展，导致桦木减少过程更加简单和环保，”领导这项研究的Hajime Ito教授评论道。“我们预计这一突破将加速药物发现和化学研究的其他各个领域。