Een crosskoppelingreactie is het koppelen van C-atomen met een dubbele binding [C(sp²)] aan andere atomen en gebeurt meestal met overgangsmetalen. Bekende voorbeelden zijn de Suzuki-Miyaura-koppeling, de Heck-reactie en Negishi-koppeling. Met al die verschillende reacties heb je ontzettend veel mogelijkheden, maar het nadeel is dat de reactiecondities evenveel variëren. Een Russisch-Duits team heeft nu een methode ontwikkeld waarmee je veel makkelijker verschillende koppelingen kunt uitvoeren en wat dus een hoop optimalisatiestappen zou moeten schelen.

De onderzoekers beschrijven de methode als adaptieve dynamische homogene katalyse (AD-HoC) en gebruiken nikkel onder zichtbaar licht-aangedreven redoxreacties. Het adaptieve hieraan is dat je een nikkelzout toevoegt dat verschillende nikkelcomplexen oplevert. Een van die complexen zal dan onder invloed van licht de juiste eigenschappen hebben om de koppeling te coördineren.

Verder houd je de fotokatalysator, het nikkelzout en het elektrofiel (waar je het nucleofiel mee wilt koppelen) constant, zodat je alleen hoeft te variëren met het nucleofiel en soms door een beetje base toe te voegen. Met deze methode kun je C(sp²)-atomen koppelen aan S, Se, N, P, B, O, C(sp³, sp², sp), Si en Cl. In de paper laten ze bijna driehonderd voorbeelden zien met verschillende klassen elektrofielen en nucleofielen, waaronder een aantal medicijn(achtige) stoffen. Laat je hier machine learning en kunstmatige intelligentie op los en varieer je in het overgangsmetaalzout, dan gaan de poorten der variatie helemaal open, vermoeden de auteurs.

Ghosh, I. et al. (2023) Nature, DOI: 10.1038/s41586-023-06087-4