Группа химиков из Университетского колледжа Лондона под руководством Рупендера Кумара предложила способ получать водородный радикал — частицу из одного протона и одного электрона — без жёстких условий. Результат опубликован в Journal of the American Chemical Society (DOI: 10.1021/jacs.6c07870) и описан в материале Chemistry World от 15 сентября 2026 года.

Раньше, по словам Кумара, водородный атом освобождали из молекул вроде воды, разрывая очень прочные связи: в ход шли раскалённые нити, электрические разряды, ртутные лампы или ионизирующее излучение. Новый метод обходится серным органокатализатором, гидразином и фиолетовым светодиодом при 30 °C. Драгоценные и токсичные металлы, газообразный водород и оборудование под давлением не нужны.

Механика такая: гидразин и серный катализатор образуют интермедиат, который под ультрафиолетом превращается в протонированный гидразин с лишним электроном — нестабильный нейтральный ридберговский радикал. Он быстро распадается обратно на гидразин и водородный радикал, а тот реагирует с алкенами и галогенидами. Кумар называет лучшим примером гидрирование алкенов: выходы до 96% на граммовом масштабе, при широком наборе субстратов и с сохранением арилхлоридов, бромидов и карбаматов — группы, которые обычно разрушал бы палладиевый катализ. Также проверены гидрирования соединений, структурно близких к флуоксетину и ментолу, терпеноидов и аминокислот; аллилглицин гидрирован без изменения стереохимии.

Макси Рёсслер из Имперского колледжа Лондона, не участвовавшая в работе, называет получение водородных радикалов в мягких условиях и при простых ближне-УФ источниках большим прорывом: метод делает такие реакции доступнее для более широкого круга исследователей. Ограничения тоже стоит держать в уме: первоисточник JACS по DOI недоступен (HTTP 403), поэтому цифры и объём субстратов приведены со слов руководителя проекта, без таблиц из статьи; данных о масштабировании выше граммового уровня и о совместимости с другими классами субстратов в доступном тексте нет.

Что это меняет на практике

Там, где водородный радикал работает, можно обойтись без баллона с водородом и автоклава. Представим условную лабораторию, которая гидрирует алкен в молекуле с арилхлоридной группой. На палладии хлор, скорее всего, отвалится вместе с двойной связью, и нужный продукт придётся переделывать. В описанном подходе, если верить заявленным данным, двойная связь насыщается, а арилхлорид остаётся на месте. Это не гарантия для любой конкретной реакции: набор субстратов ограничен тем, что перечислили авторы, а воспроизведение на других молекулах требует отдельной проверки.

Для студентов и аспирантов, которым нужно разобрать механизм или собрать литературный обзор по радикальной химии, полезна аккуратная работа с источниками: подбор литературы для научной работы помогает не потерять первоисточник и отделить данные статьи от пересказа в пресс-релизе.

Схема превращения гидразина и серного катализатора под УФ-светом в водородный радикал, который затем реагирует с субстратами