Cesta k selektivní aktivaci inertních vazeb C–H

0498451 - ÚFCH JH 2019 RIV CZ cze J - Journal Article
Bím, Daniel - Srnec, Martin
Cesta k selektivní aktivaci inertních vazeb C–H.
[Toward a Selective Activation of Inert C–H Bonds.]
Chemické listy. Roč. 112, č. 12 (2018), s. 648-654. ISSN 0009-2770. E-ISSN 1213-7103
Institutional support: RVO:61388955
Keywords : hydrogen atom transfer * asynchronicity factor * reduction potential
OECD category: Physical chemistry
Impact factor: 0.311, year: 2018

Zdánlivě jednoduchý proces, jakým je přenos atomu
vodíku, přitahuje pozornost chemiků rozličných zaměření
již po několik desetiletí. Aby ne! Přenos vodíku (obecněji
spřažený přenos elektronu a protonu) je totiž nedílnou
součástí mnoha životně důležitých pochodů1‒4. Jedním
z příkladů je homolytické štěpení alifatické vazby C–H
molekuly substrátu uskutečněné vysoce reaktivním enzymovým
intermediátem. Při něm se ze substrátu na aktivní
místo enzymu přenese atom vodíku, čímž se otevře cesta
k jeho různým přeměnám, jakými jsou například hydroxylace,
desaturace, halogenace, epoxidace apod. (obr. 1).
Není třeba příliš zdůrazňovat, že selektivita enzymů k aktivovaným
vazbám C–H je vskutku pozoruhodná. Právě tato
schopnost selektivní oxidace vazeb C–H je předmětem
mnoha mechanistických studií5‒8, které slouží jako zdroj
poznání nezbytný pro vývoj nových a účinnějších katalyzátorů.

An understanding and full control over the selective
activation of the C–H bonds is a dream of many chemists.
One important factor contributing to selectivity has been
well known for decades. It refers to as the Bell-Evans-
Polanyi principle, according to which the C–H bond with
a smaller bond dissociation free energy is preferably
cleaved. Here, we describe an unexpected and overlooked,
but important thermodynamic effect on the reaction barrier
that arises from the difference in redox and acidobasic
contributions to the free energy of reaction. Based on these
findings, we formulate the new, general, and powerful
concept of “asynchronicity factor” in reactions involving
hydrogen atom transfer.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0290820