3 захапляльныя спосабы, якімі хімікі стваралі злучэнні ў гэтым годзе
ад Бэтані Халфард
Эвалюцыянаваныя ферменты ствараюць біарыльныя сувязі
Схема, якая паказвае ферментатыўна-каталізаванае біарыльнае спалучэнне.
Хімікі выкарыстоўваюць малекулы біарылу, якія маюць арыльныя групы, звязаныя адна з адной адзінарнай сувяззю, у якасці хіральных лігандаў, будаўнічых блокаў для матэрыялаў і фармацэўтычных прэпаратаў. Але стварэнне біарыльнага матыву з дапамогай рэакцый, каталізаваных металамі, такіх як перакрыжаванае спалучэнне Сузукі і Негішы, звычайна патрабуе некалькіх сінтэтычных этапаў для атрымання партнёраў па спалучэнні. Больш за тое, гэтыя рэакцыі, каталізаваныя металамі, няўдачлівыя пры стварэнні аб'ёмных біарылаў. Натхнёная здольнасцю ферментаў каталізаваць рэакцыі, каманда пад кіраўніцтвам Элісан Р.Х. Нараян з Мічыганскага ўніверсітэта выкарыстала накіраваную эвалюцыю для стварэння фермента цытахрому P450, які будуе малекулу біарылу праз акісляльнае спалучэнне араматычных вуглярод-вадародных сувязей. Фермент злучае араматычныя малекулы, ствараючы адзін стэрэаізамер вакол сувязі з абцяжараным кручэннем (паказана). Даследчыкі лічаць, што гэты біякаталітычны падыход можа стаць асноўным спосабам стварэння біарыльных сувязяў (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
РЭЦЭПТ ТРОЦЫЧНЫХ АМІНАЎ, ЯКІ АБАВЯЗАЕЦЦА НА НЕВЯЛІКАЙ КОЛІЧЦЫ СОЛІ
Схема паказвае рэакцыю ўтварэння трацічных амінаў з другасных.
Змешванне электронна-галодных металічных каталізатараў з электронна-багатымі амінамі звычайна знішчае каталізатары, таму металічныя рэагенты нельга выкарыстоўваць для стварэння трацічных амінаў з другасных амінаў. М. Крысціна Уайт і яе калегі з Універсітэта Ілінойса Урбана-Шампейн зразумелі, што могуць абыйсці гэтую праблему, калі дададуць у свой рэцэпт рэагентаў трохі салёнай прыправы. Ператвараючы другасныя аміны ў солі амонія, хімікі выявілі, што могуць рэагаваць на гэтыя злучэнні з канцавымі алефінамі, акісляльнікам і каталізатарам сульфаксідам паладыю, ствараючы мноства трацічных амінаў з рознымі функцыянальнымі групамі (прыклад паказаны). Хімікі выкарысталі гэтую рэакцыю для стварэння антыпсіхатычных прэпаратаў Abilify і Semap, а таксама для пераўтварэння існуючых прэпаратаў, якія з'яўляюцца другаснымі амінамі, такіх як антыдэпрэсант Prozac, у трацічныя аміны, дэманструючы, як хімікі могуць ствараць новыя лекі з існуючых (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
АЗААРЭНЫ Зведалі скарачэнне вугляродных выкідаў
Схема паказвае пераўтварэнне N-аксіду хіналіну ў N-ацыліндол.
У гэтым годзе хімікі пашырылі свой рэпертуар малекулярным рэдагаваннем — рэакцыямі, якія ўносяць змены ў ядры складаных малекул. У адным з прыкладаў даследчыкі распрацавалі пераўтварэнне, якое выкарыстоўвае святло і кіслату для вызвалення аднаго вугляроднага атама з шасцічленных азаарэнаў у N-аксідах хіналіну з утварэннем N-ацыліндолаў з пяцічленнымі кольцамі (прыклад паказаны). Рэакцыя, распрацаваная хімікамі з групы Марка Д. Левіна ў Чыкагскім універсітэце, заснавана на рэакцыі, у якой удзельнічала ртутная лямпа, якая выпраменьвала святло з некалькімі даўжынямі хваль. Левін і яго калегі выявілі, што выкарыстанне святлодыёда, які выпраменьвае святло пры 390 нм, дае ім лепшы кантроль і дазваляе зрабіць рэакцыю агульнай для N-аксідаў хіналіну. Новая рэакцыя дае стваральнікам малекул магчымасць перабудоўваць ядра складаных злучэнняў і можа дапамагчы хімікам-медыкам, якія імкнуцца пашырыць свае бібліятэкі кандыдатаў у лекі (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Час публікацыі: 19 снежня 2022 г.