3 aizraujoši veidi, kā ķīmiķi šogad izveidoja savienojumus
autors: Betānija Halforda
IZVEIDOTIE FERMENTI BŪVĒJA BIARILA SAITES
Shēma, kas parāda fermentu katalizētu biarila savienojumu.
Ķīmiķi izmanto biarilmolekulas, kurās ir arilgrupas, kas viena ar otru ir saistītas ar vienu saiti, kā hirālus ligandus, materiālu celtniecības blokus un farmaceitiskus līdzekļus.Bet, lai izveidotu biarila motīvu ar metālu katalizētām reakcijām, piemēram, Suzuki un Negishi šķērssavienojumiem, parasti ir nepieciešamas vairākas sintētiskas darbības, lai izveidotu savienojuma partnerus.Turklāt šīs metālu katalizētās reakcijas, veidojot apjomīgus biarilus, aizkavējas.Iedvesmojoties no enzīmu spējas katalizēt reakcijas, Mičiganas Universitātes Alison RH Narayan vadītā komanda izmantoja virzītu evolūciju, lai izveidotu citohroma P450 enzīmu, kas veido biarilmolekulu, izmantojot aromātisko oglekļa-ūdeņraža saišu oksidatīvo savienojumu.Enzīms savieno aromātiskās molekulas, lai izveidotu vienu stereoizomēru ap saiti ar traucētu rotāciju (parādīts).Pētnieki uzskata, ka šī biokatalītiskā pieeja varētu kļūt par maizes un sviesta transformāciju biarilsaišu veidošanai (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
TTERCIĀRO AMINU RECEPTE ATTIECAS UZ NEDAUDZ SĀLĪBU
Shēma parāda reakciju, kas veido terciāros amīnus no sekundārajiem.
Sajaucot elektronus izsalkušus metāla katalizatorus ar elektroniem bagātiem amīniem, katalizatori parasti tiek iznīcināti, tāpēc metāla reaģentus nevar izmantot, lai no sekundārajiem amīniem izveidotu terciāros amīnus.M. Christina White un kolēģi no Ilinoisas Universitātes Urbana-Champaign saprata, ka viņi varētu apiet šo problēmu, ja viņi pievienos kādu sāļu garšvielu savai reaģenta receptei.Pārveidojot sekundāros amīnus amonija sāļos, ķīmiķi atklāja, ka viņi var reaģēt uz šiem savienojumiem ar gala olefīniem, oksidētāju un pallādija sulfoksīda katalizatoru, lai izveidotu neskaitāmus terciāros amīnus ar dažādām funkcionālām grupām (piemērs parādīts).Ķīmiķi izmantoja reakciju, lai izveidotu antipsihotiskos medikamentus Abilify un Semap un pārveidotu esošās zāles, kas ir sekundāri amīni, piemēram, antidepresantu Prozac, par terciārajiem amīniem, parādot, kā ķīmiķi var izgatavot jaunas zāles no esošajām (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZĀRĒNIEM IZTIEK OGLEKĻA LĪGUMS
Shēma parāda hinolīna N-oksīdu, kas pārveidots par N-acilindolu.
Šogad ķīmiķi pievienoja molekulārās rediģēšanas repertuāru, kas ir reakcijas, kas veic izmaiņas sarežģītu molekulu kodolos.Vienā piemērā pētnieki izstrādāja transformāciju, kas izmanto gaismu un skābi, lai izgrieztu vienu oglekli no sešu locekļu azarēniem hinolīna N-oksīdos, veidojot N-acilindolus ar piecu locekļu gredzeniem (piemērs parādīts).Reakcija, ko izstrādājuši Marka D. Levina grupas ķīmiķi Čikāgas Universitātē, ir balstīta uz reakciju, kurā bija iesaistīta dzīvsudraba lampa, kas izstaro vairākus gaismas viļņu garumus.Levins un kolēģi atklāja, ka gaismas diodes izmantošana, kas izstaro gaismu pie 390 nm, deva viņiem labāku kontroli un ļāva viņiem padarīt reakciju vispārīgu attiecībā uz hinolīna N-oksīdiem.Jaunā reakcija dod iespēju molekulu veidotājiem pārveidot sarežģītu savienojumu kodolus un varētu palīdzēt medicīnas ķīmiķiem, kuri vēlas paplašināt savu zāļu kandidātu bibliotēkas (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Publicēšanas laiks: 19. decembris 2022