3 возбудливи начини на кои хемичарите конструираа соединенија оваа година
од Бетани Халфорд
ЕВОЛУИРАНИТЕ ЕНЗИМИ ГРАДЕА БИЈАРИЛНИ ВРСКИ
Шема што прикажува ензимски катализирано биарилно поврзување.
Хемичарите користат биарилни молекули, кои содржат арил групи врзани една со друга со единечна врска, како хирални лиганди, градежни блокови на материјали и фармацевтски производи. Но, создавањето на биарилниот мотив со реакции катализирани од метал, како што се вкрстените спојки на Сузуки и Негиши, обично бара неколку синтетички чекори за да се направат партнерите за спојување. Уште повеќе, овие реакции катализирани од метал се неуспешни при создавање на гломазни биарили. Инспириран од способноста на ензимите да катализираат реакции, тим предводен од Алисон Р.Х. Нарајан од Универзитетот во Мичиген користел насочена еволуција за да создаде ензим цитохром P450 кој гради биарилна молекула преку оксидативно спојување на ароматични врски јаглерод-водород. Ензимот ги поврзува ароматичните молекули за да создаде еден стереоизомер околу врска со отежната ротација (прикажано). Истражувачите сметаат дека овој биокаталитички пристап би можел да стане основна трансформација за создавање биарилни врски (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
РЕЦЕПТ ЗА ТЕРЦИЈАРНИ АМИНИ СЕ ЗАСНОВА НА МАЛКУ СОЛ
Шемата покажува реакција во која се создаваат терцијарни амини од секундарни.
Мешањето на метални катализатори кои бараат многу електрони со амини богати со електрони обично ги убива катализаторите, па затоа металните реагенси не можат да се користат за изградба на терцијарни амини од секундарни амини. М. Кристина Вајт и колегите од Универзитетот во Илиноис, Урбана-Шампејн, сфатија дека можат да го решат овој проблем ако додадат малку солени зачини во нивниот рецепт за реактанти. Со трансформирање на секундарните амини во амониумски соли, хемичарите открија дека можат да реагираат со овие соединенија со терминални олефини, оксиданс и катализатор на паладиум сулфоксид за да создадат безброј терцијарни амини со различни функционални групи (прикажан е примерот). Хемичарите ја користеа реакцијата за да ги направат антипсихотичните лекови Абилифај и Семап и да ги трансформираат постојните лекови кои се секундарни амини, како што е антидепресивот Прозак, во терцијарни амини, демонстрирајќи како хемичарите би можеле да направат нови лекови од постојните (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
Азаарените подлегнаа на јаглеродна контракција
Шемата прикажува хинолин N-оксид трансформиран во N-ацилиндол.
Оваа година хемичарите додадоа во репертоарот на молекуларно уредување, што се реакции што прават промени во јадрата на комплексните молекули. Во еден пример, истражувачите развија трансформација што користи светлина и киселина за да одвои еден јаглерод од шестчлени азаарни во хинолин N-оксиди за да формира N-ацилиндоли со петчлени прстени (прикажан е примерот). Реакцијата, развиена од хемичарите во групата на Марк Д. Левин на Универзитетот во Чикаго, се базира на реакција што вклучувала жива ламба, која испуштала повеќе бранови должини на светлина. Левин и неговите колеги откриле дека користењето диода што емитува светлина што емитува светлина на 390 nm им дава подобра контрола и им овозможува да ја направат реакцијата општа за хинолин N-оксиди. Новата реакција им дава на производителите на молекули начин да ги ремоделираат јадрата на комплексните соединенија и може да им помогне на медицинските хемичари кои сакаат да ги прошират своите библиотеки со кандидати за лекови (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Време на објавување: 19 декември 2022 година