Новости химической науки > Органический дайджест 173

Сегодня в дайджесте: первый силилидиновый комплекс переходного металла; лекарство от диабета может оказаться полезным в борьбе с раком; энантиоселективный синтез хирального амина с симметрией C₃; новый способ образования телехелического полиизопрена и термическая обработка приводит к самоорганизации диацетиленовых макроциклов.

Комплексы переходных металлов, содержащие тройную связь металл-углерод, алкилидиновые комплексы металлов, представляют собой одни из самых важных металлоорганических соединений, реакции метатезиса олефинов, протекающие с участием таких соединений, стали причиной для присуждения Нобелевской премии.

Александр Филиппу (Alexander C. Filippou) с соавторами из Университета Бонна расширили круг соединений подобного рода, получив кремнийсодержащие аналоги алкилидинов, получив силилидиновый комплекс молибдена [1].

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3296

В группе Филиппу ранее были получены германий-, олово- и свинецсодержащие аналоги алкилидиновых комплексов, однако выделение кремнийсодержащего аналога оставалось одной из самых сложных задач как для металлоорганической, так и кремнийорганической химии. Основная проблема заключалась в поиске подходящего исходного кремнийорганического соединения. В группе Филиппу был разработан стерически загруженный арилкремнийхлорид, стабилизированный имидазольным N-гетероциклическим карбеном.

Обработка аддукта карбен-хлорсилилена комплексом молибдена с последующим нагреванием стабильного интермедиата с устойчивой связью Mo=Si триарилбораном, выступающим в качестве ловушки карбенов, приводит к образованию молибденсилилидинового комплекса.

Препарат от диабета метформин (metformin) действует не так, как ранее предполагали исследователи. Неожиданное открытиеможет привести к тому, что популярное лекарственное средство сможет найти применение в терапии рака. В клинической практике метморфин применяется с 1950-х. Это препарат для лечения диабета 2 типа за счет подавления выработки организмом глюкозы и усиления чувствительности организма к действию инсулина.

Рисунок из Cell Metab. 2010, 11, 390

Предполагалось, что препарат работает за счет активации выработки киназы, затем активирующей комплекс белков, который, как предполагалось, блокирует другую киназу, известную как мишень рапамицина млекопитающих [rapamycin (mTOR)], который играет ключевую роль в регулировании роста клеток и обмена веществ.

Однако в группе Джорджа Томаса (George Thomas) из Университета Цинтиннати этот механизм был опровергнут. Исследователи обнаружили, что в клетках мух-дрозофил и мышей метформин блокирует mTOR даже в отсутствие соответствующих киназ и белковых комплексов [2].

Исследователи предполагают, что метформин блокирует mTOR, действуя на ГТФ-гидролазу. Исследователи предполагают, что метформин может стать альтернативой противораковых препаратов, например, рапамицину (rapamycin), который также блокирует mTOR, но при его длительном применении приводит к развитию побочных эффектов.

Химические соединения с группой симметрии C₂ важны как в качестве хиральных реагентов, так и лигандов, однако исследователи из группы Кори (E. J. Corey) из Гарварда обнаружили, что для асимметрического синтеза практически не применяются соединения с группой симметрии C₃. Исследователи изучили соединения с группой симметрии C₃ для применения в энантиоселективном катализе [3].

Рисунок из Org. Lett. 2010, 12, 1812

В качестве модели было выбрано производное (–)-хинуклидина 1, о котором не сообщалось ранее. TИсследователи разработали эффективный метод синтеза соединения 1 исходя из N-защищенного 4-пиперидона 2.

Обработка 2 PhZnCl и Me,sub>3SiCl в присутствии родиевого катализатора позволяет получить 2-фенилзамещенный α,β-енон 3. Реакция соединения 3 с реагентом Гриньяра и солью меди вводит второй из трех фенильных заместителей, образуя производное транс-2,6-дифенилпиперидона 4. Взаимодействие 4 с фенилацетиленом в присутствии сильного основания позволяет ввести третий фенильный заместитель и получить спирт 5.

Оксиление спирта 5 на катализаторе Mo–Au–Ag приводит к образованию кетона 6, который при восстановлении боргидридом натрия в присутствии солей кобальта дает насыщенный сипрт 7. Бромирование 7 позвляет получить бромамин 8, который циклизуется в присутствии основания средней силы, образуя целевое соединение 1 при обработке четвертичной аммонийной солью. Общий выход семистадийного синтеза составляет 35%. Перевод соединения 1 в соль действием трифлимида [(CF₃SO₂)₂NH] позволяет определить его абсолютную конфигурацию.

Метатезис-полимеризация с раскрытием цикла [ring-opening metathesis polymerization (ROMP)] используется как метод получения телехелических (telechelic) полимеров (полимеров, содержащих на концах цепи функциональные группы). Обычно такие полимеры отличаются низким значением молекулярной массы и могут быть введены в качестве центрального блока «B» в триблоксополимеры типа ABA.

Рисунок из Macromolecules 2010, 43, 3705

Томас (R.M. Thomas) и Граббс (R.H. Grubbs) сообщают, что стерически загруженные олефины с напряженным циклом, как, например, 1,5-диметил-1,5-циклооктадиен (1), могут быть использованы для получения телехелического полиизопрена методом ROMP [4].

В выбранной исследователями стратегии полимеризации использовался диолефин 1 и цис-1,4-диацетокси-2-бутен (2) в качестве агента переноса цепи для функционализации концевых групп полимера. Строение рутениевого катализатор метатезиса 3 способствовало высокой степени конверсии и отличной региорегулярности образующегося α,ω-ацетокси-функционализированного полиизопрена 4.

Реакция в режиме one-pot приводит к образованию полимера 4, молекулярная масса которого лежит в пределах 2–25 кДа. Полученный полимер отличается узкой полидисперсностью (1.35–1.63) и контролируемой предопределенной

микроструктурой.

Симузу с соавторами из Университета Южной Каролины синтезировал макроцикл, содержащий два диацетиленовых фрагмента – на различных сторонах цикла (1). Молекулы самоорганизуются за счет супрамолекулярных взаимодействий амид-амид таким образом, что эта организация позволяет инициировать топохимическую полимеризацию, приводящую к образованию пористого кристаллического полидиацетилена (PDA) [5].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5334

Исследования демонстрируют, что термически инициируемая полимеризация 1 при 180°C приводит к тому, что максимум поглощения в ультрафиолетовом регионе смещается в видимую область спектра, в спектре ИК наблюдаются колебания связи C=C при 1447 см^–1.

Было обнаружено также и то, что незначительное протекание полимеризации может протекать и под действием ультрафиолетового облучения. Удельная площадь поверхности нового материала составляет около 350 м²/г.

Анонсы недели – в журнале американского химического общества Chemical Reviews опубликован обзоры, посвященный применению фосфорсодержащих гетероциклов в качестве лигандов для гомогенно-катализируемых реакций [6]; в журнале Королевского химического общества Chemical Society Reviews интерес может вызвать обзор, посвященный реакциям циклоприсоединения, протекающим при микроволновом инициировании [7].

Источники: [1] Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3296; [2] Cell Metab. 2010, 11, 390; [3] Org. Lett. 2010, 12, 1812; [4] Macromolecules 2010, 43, 3705; [5] J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5334; [6] Chem. Rev., 2010,DOI: 10.1021/cr900364c; [7] Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 1467; DOI: 10.1039/b815717k

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