Met butyrylchloride en een organometaalkatalysator kun je carbonzuurchlorides maken zonder dat je met koolstofmonoxide en waterstofchloride hoeft te knoeien. Vooral bij kleinschalige labsyntheses werkt dat wel zo prettig, schrijven Bill Morandi en collega’s van het Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr vandaag in Nature Chemistry.

Ze noemen het shuttle catalysis, een term die Morandi zelf lijkt te hebben bedacht. Eerder paste hij het al toe bij de synthese van alkylnitrillen zonder met HCN te knoeien.

In de publicatie legt hij uit dat gewone carbonzuren al tamelijk lastig zijn te maken in het lab. De industrie gebruikt er vaak zogeheten Reppe-reacties voor, met koolstofmonoxide onder hoge druk. In een speciaal daarvoor ontworpen industriële reactor kun je de veiligheid van zo’n proces wel garanderen, maar voor een simpel lab-opzetje in de zuurkast geldt dat nadrukkelijk niet.

Carbonzuurchlorides, met een Cl waar anders de OH zit, zijn vaak handiger als uitgangspunt voor vervolgreacties. Maar ze zijn nog lastiger te maken omdat je naast die CO ook nog HCl nodig hebt, dat de neiging heeft je apparatuur aan te vreten.

Het plan van Morandi komt er op neer dat je butyrylchloride of een ander goedkoop commercieel carbonzuurchloride inkoopt, waar CO en HCl dus al zijn ingebouwd door de industrie. Dat gebruik je om een onverzadigd molecuul naar keuze (dus een alkeen of een alkyn) om te zetten in een carbonzuurchloride naar eigen ontwerp. Als katalysator dient een combinatie van palladium en 4,5-bis(difenylfosfino)-9,9-dimethylxantheen, merknaam Xantphos.

De publicatie bevat enkele tientallen voorbeelden van uiteenlopende onverzadigde verbindingen waarmee het blijkt te werken. Je kunt er carbonzuurchlorides mee maken, maar je kunt ook allerlei éénpotsreacties ontwerpen waarbij de Cl^- meteen weer wordt vervangen door een grotere groep.

bron: Nature Chemistry