3 įdomūs būdai, kaip chemikai šiais metais konstravo junginius
Bethany Halford
IŠSIVYSTYTI FERMENTAI SUKURIA BIARILO RYŠIUS
Schema, rodanti fermento katalizuojamą biarilo jungimąsi.
Chemikai biarilo molekules, kuriose arilo grupės sujungtos viena su kita vienguba jungtimi, naudoja kaip chiralinius ligandus, medžiagų statybinius blokus ir vaistus. Tačiau biarilo motyvo gamybai naudojant metalų katalizuojamas reakcijas, tokias kaip Suzuki ir Negishi kryžminės jungtys, paprastai reikia kelių sintezės etapų, kad būtų gauti jungimo partneriai. Be to, šios metalų katalizuojamos reakcijos stringa, kai gaminami didelių gabaritų biarilai. Įkvėpta fermentų gebėjimo katalizuoti reakcijas, Mičigano universiteto Alison RH Narayan vadovaujama komanda panaudojo nukreiptą evoliuciją, kad sukurtų citochromo P450 fermentą, kuris sukuria biarilo molekulę oksidaciniu aromatinių anglies-vandenilio jungčių sujungimu. Fermentas sujungia aromatines molekules, kad sukurtų vieną stereoizomerą aplink jungtį su trukdoma sukimosi jėga (parodyta). Tyrėjai mano, kad šis biokatalizinis metodas galėtų tapti įprasta biarilo jungčių gamybos transformacija („Nature“ 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
Tretinių aminų, pagamintų su nedideliu druskos kiekiu, receptas
Schemoje pavaizduota reakcija, kurios metu iš antrinių aminų susidaro tretiniai aminai.
Elektronų reikalaujančių metalų katalizatorių maišymas su elektronų gausiais aminais paprastai sunaikina katalizatorius, todėl metalų reagentai negali būti naudojami tretiniams aminams iš antrinių aminų gauti. M. Christina White ir jos kolegos iš Ilinojaus Urbana-Champaign universiteto suprato, kad gali išspręsti šią problemą, jei į savo reagentų receptą įmaišys šiek tiek sūrių prieskonių. Transformuodami antrinius aminus į amonio druskas, chemikai atrado, kad gali šiuos junginius reaguoti su galiniais olefinais, oksidatoriumi ir paladžio sulfoksido katalizatoriumi, taip sukurdami daugybę tretinių aminų su įvairiomis funkcinėmis grupėmis (pateiktas pavyzdys). Chemikai panaudojo šią reakciją antipsichoziniams vaistams Abilify ir Semap pagaminti bei esamiems vaistams, kurie yra antriniai aminai, pavyzdžiui, antidepresantui Prozac, transformuoti į tretinius aminus, parodydami, kaip chemikai gali sukurti naujus vaistus iš esamų (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENAI PATYRĖ ANGLIES KIEKIO SUMAŽĖJIMĄ
Schemoje pavaizduotas chinolino N-oksidas, transformuotas į N-acilindolį.
Šiais metais chemikai papildė molekulinio redagavimo repertuarą – reakcijas, kurios keičia sudėtingų molekulių branduolius. Viename pavyzdyje tyrėjai sukūrė transformaciją, kurios metu šviesa ir rūgštis pašalina vieną anglies atomą iš šešianarių azaarenų chinolino N-oksiduose, kad susidarytų N-acilindoliai su penkianariais žiedais (pateiktas pavyzdys). Reakciją, kurią sukūrė Marko D. Levino grupės Čikagos universitete chemikai, sukūrė reakcija, kurioje dalyvavo gyvsidabrio lempa, skleidžianti kelių bangos ilgių šviesą. Levinas ir jo kolegos nustatė, kad naudojant šviesos diodą, skleidžiantį 390 nm šviesą, jie geriau kontroliavo reakciją ir galėjo pritaikyti ją chinolino N-oksidams. Naujoji reakcija suteikia molekulių kūrėjams galimybę pertvarkyti sudėtingų junginių branduolius ir gali padėti medicinos chemikams, norintiems išplėsti savo vaistų kandidatų bibliotekas („Science 2022“, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Įrašo laikas: 2022 m. gruodžio 19 d.