"Ванна" и новая связь

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2016, №4)

Химики-органики из США, превратившие циклические амины в труднодоступную конформацию «ванна», вовсе не пытались решить теоретическую задачу в области физической органической химии. Цель была иная: Мелани Сэнфорд и ее коллеги из Мичиганского университета получили связь углерод-углерод у центров с исключительно малой реакционной способностью («Nature», 2016, 531, 7593, 220—224, doi: 10.1038/nature16957).


s20160422 chemo1 vanna.jpg
Алициклические амины в конформации «ванна» можно использовать для присоединения арильных фрагментов к атому углерода, расположенному напротив атома азота


В ходе реакции атом азота, входящий в состав циклических аминов, связывается с палладиевым катализатором — это способствует тому, что шестичленный цикл принимает конформацию «ванна», а каталитически активный палладиевый центр сближается с атомом углерода цикла. На следующем этапе палладий внедряется в инертную связь С-Н, и в результате реакции с арилиодидом происходит образование связи С-С. Весь процесс можно формально рассматривать как замещение атома водорода при насыщенном атоме углерода на арильный фрагмент. Как предполагают исследователи, такая реакция мягкой активации связи С-Н может помочь получать новые химические вещества, в том числе и потенциально обладающие фармакологической активностью.

Приступая к экспериментам, исследователи опасались, что стратегия, основанная на конформационном переходе «кресло-ванна», не сработает. И не только из-за того, что «ванна» могла снова превратиться в привычное «кресло». По словам Сэнфорд, слишком часто аминогруппы сами вступают в реакции в присутствии металлокомплексных катализаторов, поэтому исследователи должны были как-то удержать аминогруппу от участия в нежелательных химических превращениях.

Проблему помогли решить фторамидный лиганд, который способствовал тому, что взаимодействие палладия со связью С-Н стабилизировало конформацию «ванна», и соль цезия, которая тормозила побочные реакции с участием аминогруппы. Как утверждает Сэнфорд, протокол реакции очень прост и самый сложный этап — это синтез палладиевого катализатора, который включает в себя экспериментально сложные и недешевые стадии с иодидом самария.

Сейчас исследователи разрабатывают более простой и дешевый метод производства катализатора, однако они полагают, что уже и в таком виде многие их коллеги оценят удобство и возможности нового протокола. Действительно, специалисты по комбинаторной и медицинской химии, получающие целые синтетические библиотеки с одним и тем же структурным элементом, как правило, прежде всего ставят задачу синтезировать много соединений, отличающихся незначительными деталями структуры. При этом они согласны мириться и с относительно низкими выходами продуктов, и с необходимостью применения дорогих реагентов.

Разные разности

05.02.2019 15:30:00

В числе награжденных оказался и наш постоянный автор Аркадий Курамшин, ставший лауреатом в специальной номинации за «Популяризацию химии»

>>
04.02.2019 14:00:00

...в «Physical Review Letters» готовится к публикации статья о материале, обладающем сверхпроводимостью при температуре, близкой к комнатной...

…президенты академий наук КНР и США заявили о необходимости срочно выработать международное соглашение по генному редактированию клеток зародышевой линии человека...

...результаты добровольной алкоголизации крыс, которые оценивали в различных тестах, говорят о том, что решающий фактор склонности к потреблению этанола — низкая адаптивность...


>>
29.01.2019 16:00:00

Восемь лет назад В.И.Глазко рассказал нашему журналу про гипотезу отбора на дурака. Согласно ей, стресс ведет к тому, что среди эмбрионов выживают менее специализированные формы. В таких условиях резко снижаются качество нового поколения и, если речь идет о человеке, его умственные способности. Похоже, что исследователи из Лейденского и Лундского университетов нашли механизм такого отбора.

>>
23.01.2019 10:00:00

Горлица — дикий голубь, довольно близкий родственник обитающих в городах голубей. Считается, что охота и исчезновение сорняков на полях Европы ведут к уменьшению численности этих птиц, и она попала в список уязвимых видов. Есть и еще одна причина: вытеснение кольчатой горлицей.

>>
09.01.2019 10:00:00

…на Марс совершила посадку первая геофизическая обсерватория InSight, представители NASA заявляют, что работы будут протекать по плану...

…человек может наследовать митохондрии не только от матери, но также от отца, и это бывает причиной патологий...

…возраст образцов наскальной живописи на острове Борнео — не менее 40 тыс. лет; на сегодня это самые древние изображения...


>>