Получать борорганику стало проще

А.И. Курамшин
pic_2017_06_18-2.jpg

Карбоновую кислоту можно превратить в сложный эфир бороновой кислоты, не выделяя промежуточные продукты реакции

Химики из группы Фила Барана, работающие в Исследовательском институте Элен Скриппс (Калифорния, США), придумали удобный для лабораторной практики метод превращения карбоновых кислот в эфиры бороновых кислот и сами кислоты («Science», 2017, doi: 10.1126/ science.aam7355).

Благодаря вакантной орбитали бор и многие его производные обладают льюисовской кислотностью и демонстрируют уникальные химические свойства. Например, бороновая кислота и ее эфиры боронаты незаменимы для органического синтеза: их применяют для сборки связи С—С в реакции Сузуки. С их помощью получают функциональные полимеры, лекарства, которые в том числе используются в терапии рака — бортезомиб и иксазомиб. К сожалению, сегодня существует не так много способов синтеза бороновых кислот и их эфиров, и ни один из них нельзя назвать простым.

Новый способ использует кислоты, карбоксильная группа которых связана с первичным, вторичным и третичным атомами углерода. Это может быть карбоксильная группа в составе аминокислот, пептидов и других соединений природного происхождения. Интересно, что метод, предложенный Бараном с коллегами, годится и для случаев, когда с карбоксигруппой конкурируют за реагенты другие группы.

Так, исследователям удалось получить борорганический аналог антибиотика ванкомицина: в молекуле этого вещества много различных функциональных групп и стереоцентров, однако они подобрали такие условия, при которых в реакции участвовала только карбоксильная группа.

Последовательность реакций такова: карбоновую кислоту модифицируют в сложный эфир, который затем в присутствии никелевого катализатора, биспиридинового лиганда и бис(пинаколято) дибора вступает в реакцию, приводящую к образованию целевых бороновых эфиров. Обе реакции проходят в режиме one pot — без выделения и очистки промежуточных продуктов. Эфиры бороновых кислот можно потом гидролизовать до соответствующих кислот.

Чтобы еще раз продемонстрировать эффективность предложенного подхода, исследователи из группы Барана объединили усилия с Калифорнийским институтом биомедицинских исследований и получили борсодержащие аналоги ингибиторов нейтрофилэластазы человека. Фермент нейтрофилэластаза — важная молекулярная мишень при лечении ряда заболеваний легких, в том числе муковисцидоза. Специалисты Калифорнийского института биомедицинских исследований попытались улучшить ингибиторы нейтрофилэластазы, показавшие низкую эффективность во второй фазе клинических испытаний. Когда в состав этих молекул ввели по методологии Барана борсодержащие фрагменты, полученные соединения оказались более активными ингибиторами, чем их предшественники. Калифорнийский институт биомедицинских исследований планирует изучить их активность in vivo.


Разные разности
Пингвины во сне
Все мы знаем, как важен сон. В этом смысле очень тяжело молодым мамам. Первый месяц-два, когда детеныша надо кормить каждые три часа, о ночном сне можно забыть. И это тяжело, женщины знают. А как животные с этим справляются? Например — птицы? Би...
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.
Фантастический телескоп
Два года назад NASA запустило в космос уникальную инфракрасную обсерваторию, до сей поры невиданную — телескоп Джеймс Уэбб. Мы уже рассказывали об этом, но не грех и повторить, потому что это настоящее рукотворное чудо.