3 vzrušující způsoby, kterými letos chemici konstruovali sloučeniny
od Bethany Halford
VYVINUTÉ ENZYMY VYTVOŘILY BIARYLOVÉ VAZBY
Schéma ukazující enzymem katalyzovanou biarylovou kopulaci.
Chemici používají biarylové molekuly, které obsahují arylové skupiny spojené navzájem jednoduchou vazbou, jako chirální ligandy, stavební bloky materiálů a léčiva.Ale vytvoření biarylového motivu pomocí kovem katalyzovaných reakcí, jako jsou Suzukiho a Negishiho křížové vazby, obvykle vyžaduje několik syntetických kroků k vytvoření vazebných partnerů.A co víc, tyto kovem katalyzované reakce při výrobě objemných biarylů pokulhávají.Inspirován schopností enzymů katalyzovat reakce, tým vedený Alison RH Narayan z University of Michigan použil řízenou evoluci k vytvoření enzymu cytochromu P450, který vytváří biarylovou molekulu prostřednictvím oxidačního spojení aromatických vazeb uhlík-vodík.Enzym spojuje aromatické molekuly, aby vytvořil jeden stereoizomer kolem vazby s omezenou rotací (zobrazeno).Vědci se domnívají, že tento biokatalytický přístup by se mohl stát transformací chleba a másla pro vytváření biarylových vazeb (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPT NA TERCIÁRNÍ AMINY SPOLEHL NA TROCHU SOLI
Schéma ukazuje reakci, která vytváří terciární aminy ze sekundárních.
Smíchání elektronově náročných kovových katalyzátorů s aminy bohatými na elektrony typicky zabíjí katalyzátory, takže kovová činidla nelze použít k vytvoření terciárních aminů ze sekundárních aminů.M. Christina White a kolegové z University of Illinois Urbana-Champaign si uvědomili, že by tento problém mohli obejít, kdyby do svého receptu na reakční složky přidali nějaké slané koření.Přeměnou sekundárních aminů na amonné soli chemici zjistili, že mohou tyto sloučeniny reagovat s koncovými olefiny, oxidantem a katalyzátorem na bázi sulfoxidu palladia za vzniku nesčetných terciárních aminů s různými funkčními skupinami (uvedený příklad).Chemici použili reakci k výrobě antipsychotických léků Abilify a Semap a k transformaci existujících léků, které jsou sekundárními aminy, jako je antidepresivum Prozac, na terciární aminy, čímž ukázali, jak mohou chemici vyrobit nové léky ze stávajících (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENI PODLEHLI UHLÍKOVOU KONTRAKCI
Schéma ukazuje chinolin N-oxid transformovaný na N-acylindol.
Letos chemici přidali do repertoáru molekulární úpravy, což jsou reakce, které provádějí změny v jádrech složitých molekul.V jednom příkladu výzkumníci vyvinuli transformaci, která využívá světlo a kyselinu k vystřižení jediného uhlíku ze šestičlenných azaarenů v chinolin N-oxidech za vzniku N-acylindolů s pětičlennými kruhy (uvedený příklad).Reakce, kterou vyvinuli chemici ve skupině Marka D. Levina na Chicagské univerzitě, je založena na reakci, která zahrnovala rtuťovou výbojku, která vyzařovala více vlnových délek světla.Levin a kolegové zjistili, že použití světelné diody, která vyzařuje světlo při 390 nm, jim poskytlo lepší kontrolu a umožnilo jim provést reakci obecnou pro chinolin N-oxidy.Nová reakce dává tvůrcům molekul způsob, jak remodelovat jádra komplexních sloučenin a mohla by pomoci lékařským chemikům, kteří chtějí rozšířit své knihovny kandidátů na léky (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Čas odeslání: 19. prosince 2022