Новости химической науки > Органический дайджест 75

В сегодняшнем выпуске дайджеста: орто-замещенные анилины как прекурсоры N-гетероциклов и триптаминов; йодированные полимеры, непрозрачные для рентгеновских лучей; Click Chemistry бензина (дегидробензола) в более мягких условиях; многоцелевой фермент и получение хиральных катализаторов из «адаптируемых» лигандов.

Николау (K. C. Nicolaou) и Чен (D. Y.-K. Chen) из Университета Калифорнии (Сан-Диего) использовали N-Boc-анилин в качестве исходного реагента для каскадных превращений. (Boc – трет-бутоксикарбонил). Обработка замещенного анилина t-BuLi, последующее добавление LaCl₃·2LiCl и N-Boc-пирролидин-3-оном приводит к образованию производного анилина 1 с 75% выходом [1].

Рисунок из Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4217

Обработка 1 каталитическим количеством t-BuOK способствует циклизации в спирогетероциклический карбамат 2 c выходом 90%. Дальнейшая обработка 2 t-BuOK и t-BuMe₂SiCl, сопровождающаяся добавкой LiN-i-Pr₂приводит к образованию орто-замещенного анилина 3 с выходом 77%. Обработка 3 CF₃CO₂H приводит к образованию триптамина 4 с выходом 98%.

Практическая значимость новой методике продемонстрирована на примере получения триптамина 4, структура которого близка структуре антипсихотических агентов псилоцина (psilocin) и псилоцибина (psilocybin). В каскадном превращении легко участвуют нафтильные и бифенильные производные, что расширяет его синтетический потенциал.

Новый метод также был использован для синтеза 6,7-диметокси-1-метилтриптамина (5). В группе Кори (E. J. Corey) это соединение было использовано для синтеза аспидофитина (aspidophytine), алкалоида, являющегося активным ингредиентом порошка-инсектицида, происхождение которого восходит еще к цивилизации Ацтеков.

Новый класс йодированных полимеров может помочь разработать способ слежения за медицинскими имплантатами и системами доставки лекарств в организм. Атомы йода в таких полимерах делают их непрозрачными для рентгеновского излучения, что позволяет получать их изображение. Прежние попытки получения полимеров, непрозрачных для рентгеновского излучения, заключались во введении йода в недеградирующие или медленно деградирующие полимеры.

Рисунок из Biomacromolecules, 2008, DOI: 10.1021/bm8000759

В группе Катрин Ульрих (Kathryn E. Uhrich) из Университета Рутгерса получены непрозрачные для рентгеновского излучения йодсодержащие полимеры на основе эфиров и ангидридов салициловой кислоты [2].

Исследователи из Рутгерса рассмотрели два метода получения таких полимеров. Полимеризация в расплаве позволяет получить конформационно жесткие полимеры с более высокой молекулярной массой и меньшей прозрачностью, чем низкотемпературная полимеризация в растворе. Степень непрозрачности зависит от числа атомов йода в полимере. Независимо от способа синтеза полимеры совместимы с фибропластовыми клетками мышей при низкой концентрации полимера.

Ричард Ларок (Richard C. Larock) из Университета Айовы предлагает более простой и безопасный способ получения реакционноспособного интермедиата из ароматической системы, что позволяет расширить синтетические возможности click chemistry для реакций циклизации [3].

Рисунок из Org. Lett., DOI: 10.1021/ol800675u

Термин «click chemistry» обычно относится к катализируемым медью реакциям циклоприсоединения азидов и алкинов. В ходе реакции происходит образование пятичленных триазолов. Несмотря на то, что бензин представляет собой строительный блок, весьма похожий на алкины, этот субстрат ёще не использовался для «click chemistry».

Хотя бензин активно реагирует с азидами, хотя условия проведения этой реакции затрудняют ее использование в реакциях click chemistry. Ларок попробовал использовать фторид-ионы, которые ранее было предложено использовать в разработанном в его группе синтетическом протоколе получения бензинов в мягких условиях. Этот метод генерации бензинов с последующей циклизацией может быть использован в присутствии многих функциональных групп. Полученные в результате процесса бензотриазолы могут использоваться в качестве противомикробных реагентов.

Фермент-катализируемые реакции являются важным инструментом для генерации хиральных строительных блоков с высокой степенью чистоты.

Деспина Бужуку (Despina J. Bougioukou) и Йон Стюарт (Jon D. Stewart) из Университета Флориды сообщают о ферменте, упрощающем два различных реакционных пути, зависящих от конфигурации исходного материала [4].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2008, DOI: 10.1021/ja800200r

Открытие ученых из Флориды может привести к получению широкого ряда оптически активных прекурсоров для синтеза фармацевтических соединений. Многоцелевой фермент – дегидрогеназа катализирует восстановление электроннодефицитных двойных связей при участии кофактора NADPH. Обычно этот тип фермента отвечает за присоединение пары атомов водорода к двойной связи субстрата.

Использование изотопно-меченного кофактора позволило Стюарту показать, что фермент восстанавливает как R-, так и S-энантиомеры периллальдегида (perillaldehyde) до одного и того же продукта, результат, которого ранее невозможно было достичь, используя другие ферменты-оксидоредуктазы.

Конденсация 4-(1-бутил)фенилсульфонамида с Ph₂PCl позволяет получить необычное соединение, существующее в двух таутомерных формах 1a и 1b; соотношение таутомеров зависит от температуры.

Рисунок из Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3180

Соединение 1 было разработано как бидентатный лиганд для металлокомплексов, однако Рик (J. N. H. Reek) из Университета Амстердама охарактеризовали родиевый комплекс 2 состава лиганд:металл 2:1, и обнаружили, что он содержит два неэквивалентных лиганда, каждый из которых содержится в одной из таутомерных форм. Неэквивалентность лигандов приводит к возможности использования новых комплексов для асимметрического катализа [5].

Авторы сообщают, что гидрирование ахирального метил-2-ацетаамидоакрилата при посредстве родиевого комплекса позволяет получить хиральные продукты 2 с ее 99%.

Источники: [1] Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4217; [2] Biomacromolecules, 2008, DOI: 10.1021/bm8000759; [3] Org. Lett., DOI: 10.1021/ol800675u; [4] J. Am. Chem. Soc., 2008, DOI: 10.1021/ja800200r; [5] Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3180

метки статьи: #биохимия, #органическая химия, #органический синтез, #химия полимеров