Wkrój marchewkę do kolby, dolej piwa... O zdecydowanie nietypowych reagentach.

Marchewka i inne warzywa
Użycie warzyw jako reagentów ma już pewną tradycję, choć nadal jest to raczej margines. Pomysł opiera się o występowanie w tkankach roślinnych różnych enzymów, które katalizują pewne przemiany chemiczne. Odpowiednio dobierając reagenty można przeprowadzić określoną reakcję w wyniku działania enzymów, które nie są z warzywa izolowane.
Przykładem może być ta reakcja asymetrycznej redukcji ketonu do alkoholu, w której użytym reagentem była drobno pokrojona marchewka [1].

W innej publikacji przebadano więcej substratów i więcej roślin. Związki rozpuszczone w wodzie poddawano reakcji z pulpą ze świeżo zmiksowanych warzyw w fiolkach w wytrząsarce mechanicznej. Asymetryczna redukcja acetofenonu do chiralnego alkoholu była najlepiej katalizowana przez marchewkę i rzodkiewkę, w przypadku 4-chloroacetofenonu najlepszy okazał się ogórek, a dla 4-chloroacetooctanu etylu najlepiej wypadała cebula. Badano czasy reakcji 50 i 100 godzin, otrzymując wydajności dochodzące do 79% i stereoselektywność do 98% ee. [2]

Koktail z robaków

W tym badaniu płynny ekstrakt ze zmielonych dżdżownic był testowany jako katalizator w reakcji kondensacji aldolowej

W początkowej fazie badań sprawdzono też aktywność białka jaj, serum płodowego i enzymu lumbrokinazy, który jest ekstrahowany właśnie z dżdżownic. O dziwo surowy ekstrakt dawał najlepszą wydajność, do 78%. Sprawdzono też aktywność ekstraktu gotowanego z mocznikiem w 100 stopniach, co powinno wywołać całkowitą denaturację wszystkich enzymów - wydajność była niska, choć nie zerowa (37%) co sugerowało, że przynajmniej część aktywności nie wynikała z działania aktywnych katalitycznie białek. Ta sama reakcja bez dodatków nie zachodziła lub powstawały śladowe ilości produktów. [3]

Ekstrakt z dzdżownic katalizuje też inne reakcje. Tu podano przykład dla trójskładnikowej reakcji kaskadowej typu Mannicha-Michaela. [4]

Reakcja w kubku herbaty...

Zespół pod przewodnictwem znanego chemika organika Phila S. Barana opublikował bardzo interesujące doniesienie o znalezieniu nowego odczynnika do podstawiania metodą sprzęgania krzyżowego naturalnych związków aromatycznych bogatych w azot. W tej reakcji podstawienie tworzące nowe wiązanie C-C zachodziło w łagodnej temperaturze i w warunkach wodnych. Reakcję rodników alkilowych z pierścieniem aromatycznym z odszczepieniem protonu katalizował organiczny sulfinian cynku, będący rozpuszczalną w wodzie solą.[5]

A jako przykład łagodnych warunków reakcji pokazane zostało, że uzyskano podstawienie kofeiny w kubku z gorącą herbatą. 

 

...oraz w piwie.
Niektóre reakcje zachodzą tak łatwo i dobrze, że mogłyby pójść w czymkolwiek. Z tą myślą zespół szwajcarsko-włoskich chemików postanowił przetestować modelową reakcję o wysokiej wydajności w nietypowych rozpuszczalnikach.  W przedstawionej pracy reakcja addycji Michaela podstawionych aldehydow do nienasyconych nikroalkanów była prowadzona w rozpuszczalnikach organicznych, lub w wodzie lub w mieszaninie wody z alkoholem etylowym, dając po czasie od kilkunastu godzin do dwóch dni produkt z wydajnością do nawet 95%, zastosowany asymetryczny katalizator prowadził do otrzymania jednego, przeważającego stereoizomeru. [6]

W dwóch jednak przypadkach w charakterze rozpuszczalnika użyto nieco bardziej skomplikowanych roztworów - w jednym przypadku było to piwo Heineken, w drugim białe wino francuskie z Jury. Dziesiątki różnych substancji obecnych w takich roztworach najwyraźniej nie przeszkodziły właściwym reagentom - otrzymano produkt z wydajnością 89%.

A także w moczu, krwi i serum płodowym
Podobną drogą poszły badania czeskiego zespołu, który badał zachodzenie syntez katalizowanych rutenem w płynach pochodzenia biologicznego. Zbadanymi roztworami był płyn otrzymany przez lizę bakterii, mocz szczura, osocze krwi ludzkiej i serum płodowe cieląt. [7]

Nie mam pojęcia czemu akurat taki zestaw. Chyba to było autorom dostępne.

Coca-cola jako rozpuszczalnik i reagent

Chińscy badacze przetestowali napój jako odczynnik w procesie rozdzielenia warstw siarczku wolframu, interesującego materiału 2D będącego analogiem grafenu. Zadziałał. Zaproponowali, że może to być wydajny i tani odczynnik, rynkowa cena litra napoju była w ich kraju mniejsza niż cena laboratoryjnego metanolu.[8] Wcześniej zresztą testowano napój w eksfoliacji warstw grafenu. [9]

 Z materii organicznej zawartej w napoju można otrzymać aktywowany węgiel o właściwościach absorpcyjnych. [10]

-------

Źródła:

[1] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ol8029214

[2]  https://academic.oup.com/jimb/article/35/9/1047/5997739?login=false

[3]  http://journals.sagepub.com/doi/10.1177/2472555217724437

[4] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040402015008947?via%3Dihub

[5] https://www.nature.com/articles/nature11680

[6] https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ol801772p

[7] http://cccc.uochb.cas.cz/74/7/1023/

[8] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468023022006484

[9] sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884221014292/pdfft?md5=a632add4f5ddf9ec1c92b39eb5b365ab&pid=1-s2.0-S0272884221014292-main.pdf

[10] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622317301586