Witamina B12 od wielu lat stanowi obiekt zainteresowań naukowców, jednak obszar jej stosowania w roli użytecznego syntetycznie katalizatora nie został do dziś dogłębnie zbadany. Koncepcja prowadzenia reakcji katalizowanych witaminą B12 wywodzi się z obserwacji procesów metabolicznych zachodzących w komórkach ssaków. W procesach tych różne, formy kobalaminy (metylokobalamina i adenozylokobalamina) pełnią rolę koenzymów, w reakcjach izomeryzacji, metylowania czy dehalogenowania. Ten typ katalizy został także przeniesiony do syntezy laboratoryjnej. Podczas gdy, większość reakcji katalitycznych wymaga stosowania toksycznych metali wraz z dodatkiem złożonych ligandów organicznych, witamina B12 sama łączy w sobie te elementy, a przy tym jest związkiem nietoksycznym. Jej stosowanie wiąże się jednak z pewnymi niedogodnościami, m.in. małą rozpuszczalnością w związkach organicznych czy brakiem możliwości wpływu na efektywność katalizatora przez modyfikację jego struktury.

Dlatego też celem projektu jest zbadanie użyteczności pochodnych kwasu kobyrynowego jako katalizatora rodnikowych addycji bromków alkilu do olefin. Pochodne takie posiadają zalety witaminy B12, a przy tym stwarzają możliwości modyfikacji ich struktury. Wszystkie aspekty wybranej reakcji modelowej będą dokładnie rozważone i sprawdzone, a informacje uzyskane w ten sposób poszerzą repertuar zastosowa&nactue; tego nowego narzędzia w syntezie organicznej.

W toku realizacji projektu zbadane zostaną pochodne kwasu kobyrynowego jako katalizatory reakcji addycji halogenków organicznych do α,β-nienasyconych związków organicznych. (CN)(H2O)Cby(OMe)7 zostanie przetestowany jako katalizator modelowej reakcji bromku benzylu z akrylanem n-butylu w obecności czynnika redukującego, zasady i rozpuszczalnika. Warunki prowadzenia reakcji: rodzaj katalizatora, czynnik redukujący, kolejność dodawania reagentów, temperatura, rodzaj halogenku alkilu, zasada, rozpuszczalnik, wpływ światła oraz wielkość ilość katalizatora, zostaną zoptymalizowane. Pozwoli to zmaksymalizować wydajność otrzymywania produktu w najkrótszym możliwym czasie oraz z użyciem najmniejszego wsadu katalitycznego i równomolowej ilości reagentów. Następnie zbadany zostanie zakres i ograniczenia stosowalności metody. Opracowana metodologia będzie zastosowana w znanych reakcjach katalizowanych witaminą B12, w celu potwierdzenia przewagi nowoopracowanego katalizatora. Ponadto, zbadane zostaną również inne reakcje wykorzystujące kobalt oraz inne katalizatory metaliczne.

Szerokie spektrum proponowanej pracy pozwoli na pełny wgląd w możliwości katalizy pochodnymi kwasu kobyrynowego. Poszerzy ona wiedzę o intrygującym świecie witaminy B12, jak również przyczyni się do rozwoju katalizy metalami przejściowymi. Projekt wykaże także potencjał kwasu kobyrynowego w promowaniu powstawania wolnych rodników oraz ich stosowania w syntezie organicznej. Opracowana metoda pozwoli wyeliminować konieczność stosowania toksycznych katalizatorów metalicznych, złożonych ligandów organicznych oraz ostrych warunków reakcyjnych. Zastosowanie kwasu kobrynowego pozwoli uprościć skomplikowane procedury chemiczne, dając ogólną i prostą metodę która z powodzeniem może być włączona do kanonu reakcji organicznych.