3 vzrušujúce spôsoby, ako tento rok chemici skonštruovali zlúčeniny
od Bethany Halford
VYVINUTÉ ENZÝMY VYBUDOVALI BIARYLOVÉ VÄZBY
Schéma ukazujúca enzýmom katalyzovanú biarylovú kopuláciu.
Chemici používajú biarylové molekuly, ktoré obsahujú arylové skupiny navzájom spojené jednoduchou väzbou, ako chirálne ligandy, stavebné bloky materiálov a liečivá.Ale vytvorenie biarylového motívu pomocou kovom katalyzovaných reakcií, ako sú Suzukiho a Negishiho krížové väzby, zvyčajne vyžaduje niekoľko syntetických krokov na vytvorenie spojovacích partnerov.A čo viac, tieto kovom katalyzované reakcie pri výrobe objemných biarylov ochabujú.Inšpirovaný schopnosťou enzýmov katalyzovať reakcie, tím vedený Alison RH Narayan z University of Michigan použil riadenú evolúciu na vytvorenie enzýmu cytochrómu P450, ktorý vytvára biarylovú molekulu prostredníctvom oxidačného spojenia aromatických väzieb uhlík-vodík.Enzým spája aromatické molekuly, aby vytvoril jeden stereoizomér okolo väzby s obmedzenou rotáciou (zobrazené).Výskumníci si myslia, že tento biokatalytický prístup by sa mohol stať transformáciou chleba a masla na vytváranie biarylových väzieb (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPT NA TERCIÁRNE AMÍNY STAVIL NA TROCHU SOLI
Schéma ukazuje reakciu, ktorá vytvára terciárne amíny zo sekundárnych.
Miešanie kovových katalyzátorov náročných na elektróny s amínmi bohatými na elektróny zvyčajne zabíja katalyzátory, takže kovové činidlá nemožno použiť na vytvorenie terciárnych amínov zo sekundárnych amínov.M. Christina White a kolegovia z University of Illinois Urbana-Champaign si uvedomili, že tento problém môžu obísť, ak do svojho receptu na reaktanty pridajú nejaké slané korenie.Transformáciou sekundárnych amínov na amónne soli chemici zistili, že môžu tieto zlúčeniny reagovať s koncovými olefínmi, oxidačným činidlom a katalyzátorom na báze paládiumsulfoxidu, čím sa vytvorí nespočetné množstvo terciárnych amínov s rôznymi funkčnými skupinami (uvedený príklad).Chemici použili reakciu na výrobu antipsychotických liekov Abilify a Semap a na transformáciu existujúcich liekov, ktoré sú sekundárnymi amínmi, ako je antidepresívum Prozac, na terciárne amíny, čím demonštrovali, ako môžu chemici vyrobiť nové lieky z existujúcich (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARÉNI PODLIEHLI UHLÍKOVÚ KONTRAKCIU
Schéma ukazuje chinolín-N-oxid transformovaný na N-acylindol.
Tento rok chemici pridali do repertoáru molekulárnej úpravy, čo sú reakcie, ktoré menia jadrá zložitých molekúl.V jednom príklade výskumníci vyvinuli transformáciu, ktorá využíva svetlo a kyselinu na vystrihnutie jedného uhlíka zo šesťčlenných azaarénov v chinolín-N-oxidoch za vzniku N-acylindolov s päťčlennými kruhmi (uvedený príklad).Reakcia, ktorú vyvinuli chemici zo skupiny Marka D. Levina na Chicagskej univerzite, je založená na reakcii, ktorá zahŕňala ortuťovú lampu, ktorá vydávala svetlo s viacerými vlnovými dĺžkami.Levin a kolegovia zistili, že použitie svetelnej diódy, ktorá vyžaruje svetlo pri 390 nm, im poskytlo lepšiu kontrolu a umožnilo im urobiť reakciu všeobecnou pre chinolín-N-oxidy.Nová reakcia dáva tvorcom molekúl spôsob, ako remodelovať jadrá komplexných zlúčenín a mohla by pomôcť lekárskym chemikom, ktorí chcú rozšíriť svoje knižnice kandidátov na lieky (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Čas odoslania: 19. decembra 2022