Trong một bài báo được công bố trên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, các nhà khoa học giải thích rằng kỹ thuật được đề xuất của họ cho phép họ thực hiện cái gọi là phản ứng khớp nối chéo, trong đó hai phân tử được nối với nhau bởi một liên kết carbon-carbon. Đây là một trong những loại phản ứng được sử dụng rộng rãi nhất và rất quan trọng đối với việc sản xuất hầu hết các sản phẩm hóa học được sử dụng ngày nay.
Sử dụng đồng làm chất xúc tác cho các phản ứng khớp nối chéo là một bước đột phá trong tính bền vững, vì các phản ứng như vậy thường dựa vào việc sử dụng kim loại quý như palladium, các nhà nghiên cứu cho biết.
Cách tiếp cận mới cũng được cho là thuận lợi vì kim loại đồng trong chất xúc tác phân tử tự hấp thụ ánh sáng xanh, mà không cần các hợp chất hấp thụ ánh sáng riêng biệt ngoài chất xúc tác. Điều này làm cho tổng hợp không chỉ rẻ hơn và đơn giản hơn, mà còn dễ kiểm soát hơn vì có ít bộ phận chuyển động hơn.
Ánh sáng xanh đóng một vai trò quan trọng trong việc kích hoạt các chất xúc tác dựa trên đồng. Các tính toán lý thuyết cho thấy sự tiếp xúc với ánh sáng này khiến các electron di chuyển từ các nguyên tử đồng kim loại đến một tiểu đơn vị kết nối của chất xúc tác phân tử. Trạng thái kích thích này tách điện tích và làm cho chất xúc tác phản ứng nhiều hơn, vì vậy các nhà nghiên cứu đã có thể sử dụng nó cho các phản ứng khớp nối chéo để tạo thành các nhóm acyl, hữu ích cho việc tổng hợp thuốc và vật liệu quang điện tử.
Một khía cạnh quan trọng của phương pháp này là sự hình thành bất đối xứng của các nhóm acyl. Điều này có nghĩa là một trong hai phiên bản gương có thể của phân tử sản phẩm được sản xuất có chọn lọc, một tài sản rất mong muốn để phát triển thuốc mới.
Việc thực hiện phương pháp mới này hứa hẹn tiết kiệm chi phí và tăng tính bền vững trong sản xuất một loạt các hợp chất có tiềm năng sử dụng trong y học và điện tử.
Yusuke Masuda, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố truyền thông: "Phương pháp tổng hợp này là một bước đột phá vì nó kết hợp hai chất có sẵn, đèn LED màu xanh và đồng, để đạt được phản ứng khớp nối chưa từng tồn tại trước đây. Công nghệ để tạo ra các hợp chất hữu ích từ nguồn tài nguyên dồi dào của trái đất là điều cần thiết cho sự phát triển bền vững của nhân loại. Tôi hy vọng sự phát triển này sẽ là một cột mốc quan trọng trong việc phát triển các phương pháp tổng hợp phân tử bền vững.
