Новости химической науки > Органический дайджест 118

В сегодняшнем выпуске дайджеста: комплекс железа разрывает связи С–Н и О–Н связи спиртов; дикарбоновая кислота как сигнальное вещество растений; полный синтез крибростатина 6; синтез озельтамивира без хроматографической очистки и диаминирование неактивированных алкенов.

Исследовательская группа Лоуренса Кью младшего (Lawrence Que Jr) из Университета Миннесоты сообщает, что новый комплекс дижелеза(IV) может разрушать прочные связи C–H и O–H [1].

Рисунок из Nat. Chem., DOI: 10.1038/nchem.162

Исследователи отмечают, что полученный ими комплекс железа – первый, который способен активировать связи O–H алифатических спиртов. Новый комплекс, в котором два атома железа связаны кислородным мостиком был получен за счет окисления исходного производного железа (III). Новый комплекс железа(IV) разрушает связи C–H, энергия которых составляет около 100 ккал/моль.

Например, в анаэробных условиях комплекс окисляет циклогексан до циклогексена и 1,3-циклогексадиена. Исследователи предполагают, что недостаточное количество образующегося продукта окисления обусловлено наличием мостиковой связи Fe–O–Fe, по их предположению, для образования спирта необходим разрыв обеих связей Fe–O. Окисление новым комплексом трет-бутанола приводит к образованию ацетона, демонстрируя, что комплекс селективно атакует связь O–H, а не более слабые связи C–H.

Если один лист растения подвергается атаке бактериальными патогенами, другие листья этого растения, удаленные от первоначального очага инфекции, активируют систему противомикробной защиты. До настоящего времени не было известно, что за сигнал информирует растение об угрозе и как он передается от инфицированного листа здоровым.

Исследование, проведенное Джином Гринбергом (Jean T. Greenberg) из Университета Чикаго, позволило определить, что сигнальным веществом является дикарбоновая кислота C-9 – азелаиновая кислота (azelaic acid) [2].

Рисунок из Science 2009, 324, 89

Было обнаружено, что бактериальное инфицирование растений ведет к производству растением азелаиновой кислоты, которая, перемещаясь по сосудам, заставляя клетки вырабатывать салициловую кислоту, которая является природным антибактериальным средством. Моделью для исследований послужили растение Arabidopsis и растительный патоген Pseudomonas syringae. Информация об азелаиновой кислоте сможет оказаться полезной для разработки средств защиты растений, а также для исследования причин возникновения их иммунитета.

Для борьбы с резистентными к действию большого количества препаратов грамположительными бактериями появилось новое оружие – крибростатин 6 (cribrostatin 6) (1), представляющее собой трициклическое азотсодержащее соединение.

В соответствии с работой Кнюппеля (D. Knueppel) и Мартина (S. F. Martin) из Университета Техаса, 1 ингибирует рост ряда грамположительных бактерий и грибков, устойчивых к действию антибиотиков. Это вещество также проявляет большую активность по отношению к Staphylococcus pneumoniae, бактериальному возбудителю острых респираторных инфекций, ежегодно являющихся причинами миллионов смертей. Соединение 1 также обладает антибластомными свойствами для некоторых типов раковых клеток [3].

Рисунок из Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2569

Соединение 1 первоначально было выделено из голубых морских губок Cribrochalina. Хотя для синтеза 1 уже было разработано несколько методов синтеза, они представляют собой сложные многостадийные методики с низкими выходами.

Авторы работы [3] предлагают малостадийный метод получения 1 из коммерчески доступных реагентов с общим выходом 14%.

Синтез включает в себя реакцию бутинола 2 и 2-метилимидазола 3 с производным 4 для получения ключевого интермедиата 5. Авторы рассматривают превращение 4 в 5 как тандемное 4&π-электроциклическое раскрытие цикла, радикальная циклизация и гомолитическое ароматическое замещение, приводящие к образованию желаемой трициклической структуры 6. Строение 6 напрямую окисляется до 1 в режиме one pot.

Озельтамивирфосфат (1*H₃PO₄, Tamiflu) – ингибитор нейраминидазы, который может использоваться в борьбе с вирусом птичьего гриппа (H5N1). В настоящее время 1 получают из шикимовой кислоты (shikimic acid).

Рисунок из Synlett 2009, 783

Мандаи (T. Mandai) и Оситари (T. Oshitari) из Университета Курасики (Япония) сообщают о новом методе синтеза 1, основанном на ключевой реакции – внутримолекулярной альдольной конденсации диальдегида 2. Синтез начинается с превращения коммерчески доступного D-маннитола (3) в альдегид 4, а затем – в сложный эфир 5. Разрушение 5 приводит к образованию 3-пентилового эфира 6, который диастереоселективно дигидроксиируется до диола 7, прекурсора 2 [4].

Альдольная конденсация 2 протекает в присутствии Bn₂NH*CF₃CO₂H и толуола, приводя к хорошим выходам циклогексенового цикла без нежелательных продуктов реакций ароматизации и отщепления. Ни на одной из 18 стадий предложенного синтетического протокола не требуется хроматографическая очистка, что может оказаться важным преимуществом для масштабирования процесса, хотя в предложенном методе получения озельтамивира и используются потенциально взрывоопасные азиды.

Биологическая активность вицинальных аминов и возможность их использования в качестве лигандов для асимметрического синтеза привела к разработке ряда методов диаминирования, которые, однако, могут быть использованы лишь для активированных алкенов.

Сиббалд (P.A. Sibbald) из Университета Вашингтона сообщают о новом катализируемом палладием диаминировании инертных алкенов, в котором N-фторбензол сульфонимид (1) – обычно источник электрофильного фтора – играет роль электрофильного аминирующего агента. Такой тип реакционной способности для соединения 1 ранее не наблюдался [5].

Рисунок из Org. Lett. 2009, 11, 1147

Аминоалкены, к примеру, 2, обрабатывают соединением 1, используя комплекс палладия в присутствии [Et₃NH][N(SO₂Ph)₂], 2,2,6,6-тетраметил-1-пиперидиноксила (TEMPO) и 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (BHT), в результате чего получается защищенный продукт диаминирования (3). Все три добавки необходимы для оптимизации выхода 3 и снижения выхода сопродуктов.

Удаление защиты с обеих аминогрупп в соединении 3 осуществляется действием водной H₂SO₄ и позволяет получить диамин 4 с хорошим выходом.

Источники: [1] Nat. Chem., DOI: 10.1038/nchem.162; [2] Science 2009, 324, 89; [3] Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2569; [4] Synlett 2009, 783; [5] Org. Lett. 2009, 11, 1147

метки статьи: #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия