Новости химической науки > Органический дайджест 221

В сегодняшнем выпуске дайджеста: углекислый газ для окисления циклических алкенов; новый антидот тромбообразования; низкомолекулярное соединение для лечения астмы; комплексообразование включения для образования псевдоротаксана и высокоселективный индикатор на фторид-ионы.

Исследователи из Южной Кореи заявляют, что диоксид углерода способствует каталитическому окислению циклических алкенов, способствуя образованию целевых продуктов с высокими выходами при низких давлениях [1].

Рисунок из Green Chem., 2011, DOI: 10.1039/c0gc00951b

Санг-Еон Парк (Sang-Eon Park) с соавторами получил нитриды углерода с поверхностными группами, способными активировать CO₂, который затем используется для активации окисления ряда циклических алкенов.

CO₂ рассматривается как альтернативный и экономически выгодный ресурс для использования в органической химии, он уже применяется в качестве растворителя или реагента, однако для применения в этих областях необходимо сверхкритическое состояние CO₂, для достижения которого требуется высокое давление, помимо этого известные реакции с участием CO₂ отличаются невысокими скоростями.

Исследователи протестировали новую систему, проведя окисление различных циклических алкенов различными количествами кислорода в присутствии и в отсутствии CO₂. Было обнаружено, что во всех случаях в присутствии CO₂ выходы целевых продуктов увеличиваются. Диоксид углерода играет роль источника кислорода, который образуется за счет образования СО и карбамата на поверхности нитрида углерода. Твердый катализатор может применяться несколько раз без потери активности.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201100019

Химики из Великобритании разработали потенциальную замену протамину (protamine), молекуле, использующейся в терапии для нейтрализации эффектов препаратов, препятствующих свертыванию крови. В отличие от протамина новое соединение легко разрушается с образованием менее токсичных метаболитов, однако пока еще не было протестировано на настоящей крови или плазме [2].

В медицине для лечения заболеваний кровеносной системы или для предотвращения образования тромбов в процессе операции зачастую применяются препараты, препятствующие свертыванию крови. Одним из наиболее распространенных препаратов такого рода является гепарин, который применяется в клинической практики с 1930-х годов. Тем не менее, для предотвращения опасностей, связанных с передозировкой гепарина или для его дезактивации после операции необходимо вещество, способное связываться с гепарином. Единственным таким лекарством в настоящее время является протамин, однако у многих пациентов он вызывает аллергию, поэтому так необходима разработка альтернатив гепарина.

Гепарин несет эффективный отрицательный заряд, поэтому альтернативы протамина должны быть заряжены положительно (как и сам протамин), однако, к сожалению, большинство положительно заряженных полимеров токсичны и не могут использоваться в клинической практике. Дэвиду Смиту (David Smith) из Университета Йорка удалось разработать соединение, связывающееся с гепарином, которое лишь временно несет положительный заряд, что понижает риск аллергической реакции.

Рисунок из ACS Med. Chem. Lett. 2011, 2; DOI: 10.1021/ml200045s

Оксид азота(II) и его основной метаболит – S-нитроизотиол (SNO) вырабатывается в организме для регуляции сердечнососудистой, пульмональной и желудочно-кишечной систем. Фермент S-нитрозоглютатионредуктаза (GSNOR) регулирует содержание SNO за счет восстановления S-нитрозоглютатиона (GSNO). Соединение SNO обуславливает многие биологические функции NO, являясь его аддуктом с небольшим периодом полураспада.

У пациентов, страдающих астмой, в легких обнаруживается пониженное содержание SNO, что, возможно, вызвано проблемами с повышенной активностью фермента GSNOR. Эти наблюдения позволяют предположить, что для лечения астмы и многих других заболеваний будут полезны ингибиторы GSNOR.

В группе Суна (X. Sun) были разработаны низкомолекулярные ингибиторы GSNOR, содержащие замещенные пиррольные фрагменты. Исследователи разработали два метода синтеза, с помощью которых можно получить кандидаты в соединения-ингибиторы, после чего для полученных соединений были определены соотношения биологическая активность-структура [3].

В результате исследований было обнаружено соединение, способное проявлять эффект ингибирования при низких концентрациях (IC₅₀ = 20 наномоль/л). Эксперименты на мышах показали, что выбранное соединение проявляет отличную активность in vivo.

Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, 856

Легкие методы получения роткасанов необходимы для создания молекулярных машин. Обычными методами получения ротаксанов являются кэппирование, клиппирование и проскальзывание, в ходе которых компоненты молекулярного устройства организуются и самоорганизуются за счет водородного связывания, координационных связей, гидрофобных, кулоновских и иных межмолекулярных взаимодействий.

В группе Лю (Y. Liu) из Университета Нанкай была разработана новая методика синтеза «гетероциклического» псевдоротаксана за счет обмена соединеняими-гостями [4].

Исследователи получили [3]псевдоротасан, интегрировав комплексы бинарного включения состава β-циклодекстрина (β-CD)–нафталин-2,6-диол⋅и кукурбит[8]урил–функционализированный адамантин. Движущими силами образования четырёхкомпонентного комплекса является молекулярное распознавание одних фрагментов бинарных комплексов другими фрагментами иного бинарного комплекса.

Рисунок из J. Org. Chem., 2011, DOI: 10.1021/jo200138t

Чанг-Хи Ли (Chang-Hee Lee) разработал просто, удобный и недорогой метод количественного определения фторид-иона в воде и в ацетонитриле [5].

Разработанный метод отличается высокой селективностью и чувствительностью по отношению к фторид-ионам. Определение основано на том, что фторид-ион вызывает полное удаление защиты с триизопропилсилильной группы. При наличии в растворе фторид-иона появляются две интенсивные полосы поглощения – при 434 нм и 500 нм, в большинстве случаев яко-желтую окраску можно наблюдать невооруженным глазом. Новый метод определения может быть полезным для создания бумажного индикатора на фторид-ионы. Такой индикатор может применяться для определения любых соединений, содержащих фторид-ионы – как органических, так и неорганических.

Источники: [1] Green Chem., 2011, DOI: 10.1039/c0gc00951b; [2] Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201100019; [3] ACS Med. Chem. Lett. 2011, 2; DOI: 10.1021/ml200045s; [4] Org. Lett. 2011, 13, 856; [5] J. Org. Chem., 2011, DOI: 10.1021/jo200138t

метки статьи: #аналитическая химия, #медицинская химия, #молекулярные устройства, #органическая химия, #органический синтез, #химия полимеров