3 ekscytujące sposoby, w jakie chemicy konstruowali związki w tym roku
autorstwa Bethany Halford
WYWOLNIONE ENZYMY ZBUDOWAŁY WIĄZANIA BIARYLOWE
Schemat przedstawiający katalizowane enzymami sprzęganie biarylowe.
Chemicy używają cząsteczek biarylu, które zawierają grupy arylowe połączone ze sobą pojedynczym wiązaniem, jako chiralne ligandy, materiały budulcowe i farmaceutyki.Ale wykonanie motywu biarylowego za pomocą reakcji katalizowanych metalem, takich jak sprzężenia krzyżowe Suzuki i Negishi, zazwyczaj wymaga kilku etapów syntezy w celu wytworzenia partnerów sprzęgających.Co więcej, te katalizowane metalami reakcje słabną przy wytwarzaniu nieporęcznych biaryli.Zainspirowany zdolnością enzymów do katalizowania reakcji, zespół kierowany przez Alison RH Narayan z University of Michigan wykorzystał ukierunkowaną ewolucję do stworzenia enzymu cytochromu P450, który buduje cząsteczkę biarylu poprzez oksydacyjne sprzęganie aromatycznych wiązań węgiel-wodór.Enzym łączy cząsteczki aromatyczne, tworząc jeden stereoizomer wokół wiązania z utrudnioną rotacją (pokazano).Naukowcy uważają, że to biokatalityczne podejście może stać się prostą transformacją do tworzenia wiązań biarylowych (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
PRZEPIS NA AMIN TRZEJRZĘDOWYCH ZAWIERAJĄCY TROCHĘ SOLI
Schemat przedstawia reakcję, w wyniku której powstają aminy trzeciorzędowe z drugorzędowych.
Mieszanie żądnych elektronów katalizatorów metalicznych z aminami bogatymi w elektrony zazwyczaj zabija katalizatory, więc odczynniki metalowe nie mogą być używane do tworzenia amin trzeciorzędowych z amin drugorzędowych.M. Christina White i współpracownicy z University of Illinois Urbana-Champaign zdali sobie sprawę, że mogą obejść ten problem, jeśli do swojej receptury odczynników dodadzą trochę słonych przypraw.Przekształcając drugorzędowe aminy w sole amonowe, chemicy odkryli, że mogą reagować z końcowymi olefinami, utleniaczem i sulfotlenkiem palladu jako katalizatorem, tworząc niezliczone trzeciorzędowe aminy z różnymi grupami funkcyjnymi (pokazano przykład).Chemicy wykorzystali tę reakcję do wytworzenia leków przeciwpsychotycznych Abilify i Semap oraz do przekształcenia istniejących leków, które są aminami drugorzędowymi, takimi jak antydepresant Prozac, w aminy trzeciorzędowe, demonstrując, w jaki sposób chemicy mogą tworzyć nowe leki z istniejących (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENY PRZESZŁY KONTRAKCJĘ WĘGLA
Schemat przedstawia N-tlenek chinoliny przekształcony w N-acylindol.
W tym roku chemicy dodali do repertuaru edycji molekularnej, czyli reakcji, które powodują zmiany w rdzeniach złożonych cząsteczek.W jednym z przykładów naukowcy opracowali transformację, która wykorzystuje światło i kwas do odcięcia pojedynczego węgla z sześcioczłonowych azaarenów w N-tlenkach chinoliny, tworząc N-acylindole z pięcioczłonowymi pierścieniami (przykład pokazano).Reakcja, opracowana przez chemików z grupy Marka D. Levina na Uniwersytecie w Chicago, opiera się na reakcji z udziałem lampy rtęciowej, która emituje światło o wielu długościach fali.Levin i współpracownicy odkryli, że zastosowanie diody elektroluminescencyjnej, która emituje światło o długości fali 390 nm, dało im lepszą kontrolę i umożliwiło uogólnienie reakcji dla N-tlenków chinoliny.Nowa reakcja daje twórcom molekuł sposób na przebudowę rdzeni złożonych związków i może pomóc chemikom medycznym, którzy chcą rozszerzyć swoje biblioteki kandydatów na leki (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Czas postu: 19 grudnia 2022 r