3 izgalmas módszer, amellyel a vegyészek idén vegyületeket állítottak elő
Bethany Halford által
FEJLŐDÖTT ENZIMEK BIARILKÖTÉSEKET ÉPÍTETTEK KI
Enzim által katalizált biaril-kapcsolást bemutató ábra.
A vegyészek királis ligandumokként, anyagépítőelemekként és gyógyszerekként használják a biaril molekulákat, amelyekben az arilcsoportok egyetlen kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A biaril motívum fémkatalizált reakciókkal, például Suzuki és Negishi keresztkapcsolásokkal történő előállítása azonban jellemzően több szintetikus lépést igényel a kapcsolási partnerek létrehozásához. Ráadásul ezek a fémkatalizált reakciók akadoznak a terjedelmes biaril vegyületek előállításakor. Az enzimek reakciókat katalizáló képességének inspirációjára építve a Michigani Egyetem Alison RH Narayan vezette csapata irányított evolúciót alkalmazott egy citokróm P450 enzim létrehozásához, amely aromás szén-hidrogén kötések oxidatív kapcsolásával épít fel biaril molekulát. Az enzim aromás molekulákat kapcsol össze, hogy egy sztereoizomert hozzon létre egy gátolt forgással rendelkező kötés körül (lásd az ábrán). A kutatók úgy vélik, hogy ez a biokatalitikus megközelítés a biaril kötések létrehozásának mindennapi átalakításává válhat (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
KIS SÓT SZÜKSÉGES TERCIER AMINOK RECEPTJE
A reakcióvázlat egy olyan reakciót mutat be, amely szekunder aminokból tercier aminok előállítását mutatja.
Az elektronigényes fémkatalizátorok elektronban gazdag aminokkal való keverése jellemzően elpusztítja a katalizátorokat, így a fémes reagensek nem használhatók tercier aminok előállítására szekunder aminokból. M. Christina White és kollégái az Illinois-i Egyetemen, Urbana-Champaignben rájöttek, hogy ezt a problémát megkerülhetik, ha sós fűszereket adnak a reagens receptjükhöz. A szekunder aminok ammóniumsókká alakításával a vegyészek azt találták, hogy ezeket a vegyületeket terminális olefinekkel, egy oxidálószerrel és egy palládium-szulfoxid katalizátorral reagáltathatják, így számtalan tercier amint hozhatnak létre, amelyek különféle funkciós csoportokkal rendelkeznek (lásd a példát). A vegyészek a reakciót az Abilify és a Semap antipszichotikumok előállítására, valamint a meglévő szekunder aminokból álló gyógyszerek, például a Prozac antidepresszáns tercier aminokká alakítására használták fel, bemutatva, hogyan tudnak a vegyészek új gyógyszereket előállítani a meglévőkből (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARÉNEK SZÉN-KIBOCSÁNÁSON MENETEK ALÁ
A reakcióvázlat egy kinolin-N-oxid N-acil-indollá alakulását mutatja.
Idén a vegyészek bővítették a molekuláris szerkesztés repertoárját, amely olyan reakciók, amelyek megváltoztatják az összetett molekulák magját. Az egyik példában a kutatók egy olyan transzformációt fejlesztettek ki, amely fényt és savat használ egyetlen szénatom kivágására a kinolin-N-oxidok hattagú azaarénjeiből, így öttagú gyűrűs N-acilindolokat képezve (lásd a példát). A reakciót, amelyet Mark D. Levin csoportjának vegyészei fejlesztettek ki a Chicagói Egyetemen, egy olyan reakción alapul, amelyben egy higanylámpa vett részt, amely több hullámhosszú fényt bocsátott ki. Levin és kollégái azt találták, hogy egy 390 nm-es fényt kibocsátó fénykibocsátó dióda használata jobb kontrollt biztosított számukra, és lehetővé tette számukra, hogy a reakciót általánosítsák a kinolin-N-oxidokra. Az új reakció lehetőséget ad a molekulagyártóknak az összetett vegyületek magjának átalakítására, és segíthet a gyógyszerkémikusoknak, akik bővíteni szeretnék gyógyszerjelölt-könyvtárukat (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Közzététel ideje: 2022. dec. 19.