3 moduri interesante în care chimiștii au construit compuși anul acesta
de Bethany Halford
ENZIMELE EVOLUATE AU CONSTRUIT LEGĂTURI BIARYL
Schemă care prezintă o cuplare biaril catalizată de enzime.
Chimiștii folosesc molecule de biaril, care prezintă grupări aril legate între ele printr-o legătură simplă, ca liganzi chirali, componente constitutive ale materialelor și produse farmaceutice. Însă realizarea motivului biaril cu reacții catalizate de metale, cum ar fi cuplările încrucișate Suzuki și Negishi, necesită de obicei mai multe etape sintetice pentru a obține partenerii de cuplare. Mai mult, aceste reacții catalizate de metale sunt slabe atunci când se produc biarili voluminoși. Inspirată de capacitatea enzimelor de a cataliza reacții, o echipă condusă de Alison RH Narayan de la Universitatea din Michigan a folosit evoluția dirijată pentru a crea o enzimă citocrom P450 care construiește o moleculă de biaril prin cuplarea oxidativă a legăturilor aromatice carbon-hidrogen. Enzima leagă molecule aromatice pentru a crea un stereoizomer în jurul unei legături cu rotație împiedicată (prezentată). Cercetătorii cred că această abordare biocatalitică ar putea deveni o transformare fundamentală pentru formarea legăturilor biaril (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
REȚETĂ PENTRU AMINE TERȚIARE BAZATĂ PE PUȚINĂ SARE
Schema prezintă o reacție care produce amine terțiare din amine secundare.
Amestecarea catalizatorilor metalici însetați de electroni cu amine bogate în electroni distruge de obicei catalizatorii, astfel încât reactivii metalici nu pot fi utilizați pentru a construi amine terțiare din amine secundare. M. Christina White și colegii săi de la Universitatea din Illinois, Urbana-Champaign, și-au dat seama că pot rezolva această problemă dacă adaugă niște condimente sărate la rețeta lor de reactanți. Prin transformarea aminelor secundare în săruri de amoniu, chimiștii au descoperit că pot reacționa acești compuși cu olefine terminale, un oxidant și un catalizator de sulfoxid de paladiu pentru a crea o multitudine de amine terțiare cu o varietate de grupe funcționale (exemplul prezentat). Chimiștii au folosit reacția pentru a produce medicamentele antipsihotice Abilify și Semap și pentru a transforma medicamentele existente care sunt amine secundare, cum ar fi antidepresivul Prozac, în amine terțiare, demonstrând cum chimiștii ar putea crea medicamente noi din cele existente (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENELE AU SUFERIT O CONTRACȚIE DE CARBON
Schema prezintă un N-oxid de chinolină transformat într-un N-acilindol.
Anul acesta, chimiștii au adăugat la repertoriul editării moleculare, care sunt reacții care modifică nucleele moleculelor complexe. Într-un exemplu, cercetătorii au dezvoltat o transformare care utilizează lumina și acidul pentru a decupa un singur atom de carbon din azaarenele cu șase membri din N-oxizii de chinolină pentru a forma N-acilindoli cu inele cu cinci membri (exemplul prezentat). Reacția, dezvoltată de chimiștii din grupul lui Mark D. Levin de la Universitatea din Chicago, se bazează pe o reacție care a implicat o lampă cu mercur, care a emis mai multe lungimi de undă ale luminii. Levin și colegii săi au descoperit că utilizarea unei diode emițătoare de lumină care emite lumină la 390 nm le-a oferit un control mai bun și le-a permis să generalizeze reacția pentru N-oxizii de chinolină. Noua reacție oferă producătorilor de molecule o modalitate de a remodela nucleele compușilor complecși și ar putea ajuta chimiștii medicinali care doresc să își extindă bibliotecile de candidați la medicamente (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Data publicării: 19 decembrie 2022