Organické azidy jsou zajímavé nejen z hlediska syntetické chemie, ale také pro jejich využití v biologických oborech a materiálové chemii. Mědí katalyzovaná cykloadice azidu s alkynem za vzniku 1,2,3-triazolů je velmi populární, protože umožňuje tzv. click chemii. Organické azidy jsou rovněž široce používány při reakcích zahrnujících přenos nitrenu katalyzovaných přechodnými kovy.
Navzdory úspěchům chemie azidů v roztoku či plynné fázi nebyly transformace azidů a nitrenů na pevném povrchu za ultravysokého vakua dosud systematicky studovány. Týmy vedené Ivem Starým z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR a Pavlem Jelínkem z Fyzikálního ústavu AV ČR se proto zaměřily na studium chemické transformace 9-azidofenantrenu 1 na povrchu Ag(111) s využitím bezkontaktní mikroskopie atomárních sil (nc-AFM) za ultravysokého vakua (UHV). Jejich výsledky teď publikoval časopis Angewandte Chemie International Edition jako “hot paper”.
Zobrazení s vysokým rozlišením podpořené ab-initio výpočty odhalilo strukturu konečných produktů, které vznikly ze společného a obtížně zachytitelného intermediátu 9-fenantrylnitrenoidu chemisorbovaného na povrchu monokrystalu stříbra Ag(111). Formální „inzerce nitrenu“ do vazby C-H (2,3) společně s dimerizací (4a,b) a hydrogenací (5) byly potvrzeny jako hlavní reakční kanály.
Schopnost aromatických azidů vytvářet kovalentní σ- and π-vazby mezi produkty transformace na pevném povrchu tak byla prokázána na molekulární úrovni. To je důležité zjištění v kontextu nově vznikajícího oboru povrchové chemie v nanoměřítku, kde vyvstává potřeba vyvinout různé syntetické postupy pro konstrukci komplexních molekulových 2D struktur na základě kovalentních vazeb.
Článek:
- Hellerstedt, J., Cahlík, A., Stetsovych, O., Švec, M., Shimizu, T. K., Mutombo, P. , Klívar, J., Stará, I. G., Jelínek, P. and Starý, I. (2019) Aromatic Azide Transformation on the Ag(111) Surface Studied by Scanning Probe Microscopy. Angew. Chem. Int. Ed. doi:10.1002/anie.201812334
Obr. 1:
Transformace azidu 1 na povrchu Ag(111)
Čtěte dále...
