3 vznemirljivi načini, kako so kemiki letos sestavili spojine
avtorja Bethany Halford
RAZVITI ENCIMI IZGRADILI BIARILE VEZI
Shema, ki prikazuje encimsko katalizirano biarilno sklopitev.
Kemiki uporabljajo biarilne molekule, ki vsebujejo arilne skupine, povezane med seboj z enojno vezjo, kot kiralne ligande, gradnike materialov in farmacevtske izdelke.Toda izdelava biarilnega motiva s kovinsko kataliziranimi reakcijami, kot sta navzkrižna spajanja Suzuki in Negishi, običajno zahteva več sintetičnih korakov, da postanejo partnerji za spajanje.Še več, te reakcije, ki jih katalizira kovina, se pri izdelavi obsežnih biarilov motijo.Navdihnjena s sposobnostjo encimov, da katalizirajo reakcije, je ekipa, ki jo vodi Alison RH Narayan z Univerze v Michiganu, uporabila usmerjeno evolucijo za ustvarjanje encima citokroma P450, ki gradi molekulo biarila z oksidativnim spajanjem aromatskih vezi ogljik-vodik.Encim poveže aromatične molekule, da ustvari en stereoizomer okoli vezi z ovirano rotacijo (prikazano).Raziskovalci menijo, da bi ta biokatalitični pristop lahko postal lahka preobrazba za ustvarjanje biarilnih vezi (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPT ZA TERCIARNE AMINE Z MALO SOLI
Shema prikazuje reakcijo, pri kateri nastanejo terciarni amini iz sekundarnih.
Mešanje kovinskih katalizatorjev, ki so lačni elektronov, z amini, bogatimi z elektroni, običajno uniči katalizatorje, zato kovinskih reagentov ni mogoče uporabiti za izdelavo terciarnih aminov iz sekundarnih aminov.M. Christina White in sodelavci z Univerze Illinois Urbana-Champaign so ugotovili, da bi lahko rešili to težavo, če bi svojemu receptu za reaktante dodali nekaj slanih začimb.S pretvorbo sekundarnih aminov v amonijeve soli so kemiki ugotovili, da lahko te spojine reagirajo s terminalnimi olefini, oksidantom in katalizatorjem iz paladijevega sulfoksida, da ustvarijo nešteto terciarnih aminov z različnimi funkcionalnimi skupinami (prikazan primer).Kemiki so reakcijo uporabili za izdelavo antipsihotikov Abilify in Semap ter za preoblikovanje obstoječih zdravil, ki so sekundarni amini, kot je antidepresiv Prozac, v terciarne amine, s čimer so pokazali, kako bi lahko kemiki naredili nova zdravila iz obstoječih (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENI SO PRESTALI POD KRČENJEM OGLJIKA
Shema prikazuje kinolin N-oksid, transformiran v N-acilindol.
Letos so kemiki dodali k repertoarju molekularnega urejanja, to so reakcije, ki spreminjajo jedra kompleksnih molekul.V enem primeru so raziskovalci razvili transformacijo, ki uporablja svetlobo in kislino za izrezovanje enega samega ogljika iz šestčlenskih azaarenov v kinolinskih N-oksidih, da tvorijo N-acilindole s petčlenskimi obroči (prikazan primer).Reakcija, ki so jo razvili kemiki v skupini Marka D. Levina na Univerzi v Chicagu, temelji na reakciji, ki je vključevala živosrebrno žarnico, ki je oddajala več valovnih dolžin svetlobe.Levin in sodelavci so ugotovili, da jim je uporaba svetleče diode, ki oddaja svetlobo pri 390 nm, omogočila boljši nadzor in jim omogočila, da postanejo reakcija splošna za kinolinske N-okside.Nova reakcija daje izdelovalcem molekul način za preoblikovanje jeder kompleksnih spojin in bi lahko pomagala medicinskim kemikom, ki želijo razširiti svoje knjižnice kandidatov za zdravila (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Čas objave: 19. december 2022