Voor niet-organici lijkt de claim van het vinden van een nieuwe reactie vrij groot, maar hoe bijzonder is het eigenlijk? ‘Het is op zich een nieuwe reactie, dus die claim is gegrond, maar zo wordt er jaarlijks wel een paar nieuwe reacties gevonden’, licht hoogleraar organische chemie Jan van Maarseveen (Universiteit van Amsterdam) toe. Zoiets gebeurt niet tien keer per week, maar is dus ook geen once-in-a-lifetime-event.

Het viertal Garrit Wicker, Rundong Zhou, Roland Schoch en Jan Paradies van de Duitse Paderborn Universiteit vonden de nieuwe reactie per toeval. Tijdens een ander onderzoeksproject naar redoxisomerisatie zagen ze een opvallende migratie van een benzylisch fragment. Nu komen rare nevenreacties wel vaker voor (zie ook dit artikel), maar in plaats van een nevenreactie was dit een zeer stereoselectieve omlegging met een hoog rendement. ‘Hier zien we de scherpte van de chemicus’, zegt Van Maarseveen. ‘Je ziet iets wat je niet verwacht en gaat dat onderzoeken. Dat laat voor mij ook weer zien hoe belangrijk nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek is, dat je ruimte hebt om toevallige vondsten uit te werken.’

De sigmatropische [1,5]-carbon shift van transient C3-ammoniumenolaten van het Duitse team begint met een aza-Michaelreactie: eerst activeert een Lewiszuur het alkenon, wat de dubbele binding reactiever maakt. Dan valt het tertiaire amine de dubbele binding aan en vormt zo een quaternair ammoniumenolaat. De groep op het ammonium die de positieve lading het beste stabiliseert, migreert vervolgens vijf koolstofatomen verder. Het Lewiszuur verwijdert zich, de elektronen nemen hun plaats weer in en je houdt een nieuwe zesring over met een gemigreerde groep.

‘Ondanks dat dit een beperkt toepasbare reactie is, vind ik hem wel interessant’, zegt Van Maarseveen. ‘Omleggingen met kationen komen wel vaker voor, maar het unieke hier is dat het kation op het stikstofatoom zit in plaats van op een koolstofatoom.’

Paradies en collega’s zijn nu bezig met om de enantiomere overmaat omhoog te krikken. Ze willen de strategie implementeren in de synthese van hexahydro-2H-pyrano[3,2-c]quinolines, die antibacteriële, antischimmel- en antitumoreigenschappen hebben.

Wicker, G. et al. (2022) Angew. Chem. Int. Ed. e202204378, doi.org/10.1002/anie.202204378