3 uzbudljiva načina na koja su hemičari ove godine konstruisali jedinjenja
od Bethany Halford
RAZVIJENI ENZIMI IZGRAĐUJU BIARILSKE VEZE
Shema koja prikazuje enzimski katalizirano biarilno spajanje.
Hemičari koriste biaril molekule, koje sadrže aril grupe povezane jedna s drugom jednostrukom vezom, kao hiralne ligande, gradivne blokove materijala i farmaceutske proizvode. Ali stvaranje biaril motiva reakcijama kataliziranim metalom, poput Suzukijevog i Negishijevog unakrsnog spajanja, obično zahtijeva nekoliko sintetičkih koraka kako bi se stvorili partneri za spajanje. Štaviše, ove reakcije katalizirane metalom postaju problematične pri stvaranju glomaznih biarila. Inspirisan sposobnošću enzima da katalizuju reakcije, tim predvođen Alison RH Narayan sa Univerziteta u Michiganu koristio je usmjerenu evoluciju kako bi stvorio enzim citohrom P450 koji gradi biaril molekul putem oksidativnog spajanja aromatičnih ugljik-vodikovih veza. Enzim spaja aromatične molekule kako bi stvorio jedan stereoizomer oko veze sa otežanom rotacijom (prikazano). Istraživači smatraju da bi ovaj biokatalitički pristup mogao postati osnovna transformacija za stvaranje biarilnih veza (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPT ZA TERCIJARNE AMINE KOJI SE OSLANJA NA MALO SOLI
Shema prikazuje reakciju koja stvara tercijarne amine iz sekundarnih.
Miješanje metalnih katalizatora koji su gladni elektrona s aminima bogatim elektronima obično ubija katalizatore, tako da se metalni reagensi ne mogu koristiti za izgradnju tercijarnih amina iz sekundarnih amina. M. Christina White i kolege sa Univerziteta Illinois Urbana-Champaign shvatili su da mogu zaobići ovaj problem ako dodaju malo slanog začina svom receptu za reaktante. Transformacijom sekundarnih amina u amonijeve soli, hemičari su otkrili da mogu reagovati ova jedinjenja s terminalnim olefinima, oksidansom i katalizatorom paladijum sulfoksidom kako bi stvorili mnoštvo tercijarnih amina s različitim funkcionalnim grupama (prikazan je primjer). Hemičari su koristili reakciju za izradu antipsihotika Abilify i Semap te za transformaciju postojećih lijekova koji su sekundarni amini, poput antidepresiva Prozac, u tercijarne amine, demonstrirajući kako hemičari mogu napraviti nove lijekove od postojećih (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZARENE SU PRETRPELE SMANJENJE EMISIJE UGLJIKA
Shema prikazuje kinolin N-oksid transformiran u N-acilindol.
Ove godine hemičari su proširili repertoar molekularnog uređivanja, što su reakcije koje mijenjaju jezgre složenih molekula. U jednom primjeru, istraživači su razvili transformaciju koja koristi svjetlost i kiselinu za izdvajanje jednog ugljika iz šesteročlanih azaarena u kinolin N-oksidima kako bi se formirali N-acilindoli s petočlanim prstenovima (prikazan primjer). Reakcija, koju su razvili hemičari u grupi Marka D. Levina na Univerzitetu u Chicagu, zasniva se na reakciji koja je uključivala živinu lampu, koja je emitirala više valnih duljina svjetlosti. Levin i kolege su otkrili da im korištenje svjetleće diode koja emituje svjetlost na 390 nm daje bolju kontrolu i omogućava im da reakciju učine općom za kinolin N-okside. Nova reakcija daje proizvođačima molekula način da preoblikuju jezgre složenih spojeva i mogla bi pomoći medicinskim hemičarima koji žele proširiti svoje biblioteke kandidata za lijekove (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Vrijeme objave: 19. decembar 2022.