Новости химической науки > Органический дайджест 225

В этом выпуске дайджеста: метан взаимодействует со связью С–Н в сверхкритическом диоксиде углерода; лекарство от мышечной дистрофии; цисплатин может обуславливать дефицит цинка; новые фосфорогены эффективно излучают в кристаллическом состоянии и мягкая декарбоксилирующая активация производных малоновой кислоты.

Метан представляет собой молекулу, которая редко склоняется перед желаниями химиков, однако исследователи из Испании Франции смогли заставить ее выполнять свои желания с помощью серебряного катализатора и сверхкритического диоксида углерода [1].

Рисунок из Science, DOI: 10.1126/science.1204131

Сообщалось лишь о нескольких успешных примерах функционализации метана, и в группе Грегорио Асенсио (Gregorio Asensio) из Университета Валенсии решили активировать метан с помощью электрононедостаточного серебросодержащего катализатора.

Катализатор содержал полигалогенированный скорпионатный лиганд, ранее применяли для внедрения карбенов в относительно инертную связь C–H bonds. Однако осуществить подобные химические процессы для метана оказалось непросто, так как в данном случае было возможно протекание побочных реакций с участием растворителей, а также из-за того, что метан хорошо растворяется не во всех растворителях. Проблема была решена за счет использования в качестве растворителя сверхкритического диоксида углерода, который не реагирует с интермедиатами, образующимися в ходе работы каталитической системы, а также смешивается с метаном в любых соотношениях.

Было обнаружено, что карбен, образующийся из этилдиазоацетата, внедряется по связи C–H метана с образованием новой связи C–C в составе этилового эфира пропионовой кислоты с выходом продукта внедрения 19%.

Точечная мутация экзона 31 в гене дистрофина вызывает пропуск экзона и восстанавливает рамку для считывания белка, ген которого подвергся внутренней делеции. (Рисунок из Nature Commun., DOI: 10.1038/ncomms1306)

Исследователи из Японии сообщают, что молекула, блокирующая фермент киназу может оказаться полезной для лечения редкой формы мышечной дистрофии [2].

Пациенты, страдающие острой формой мышечной дистрофии, испытывают недостаток дистрофина, структурного белка мышечной ткани. Больные мягкой формой этого заболевания, обладают неполноценно-функциональной версией этого белка, поскольку их клеточные системы пропускают поврежденный участок гена дистрофина при транскрипции. Ранее несколько исследовательских групп пытались лечить острую мышечную дистрофию, индуцируя процесс неполной транскрипции гена дистрофина – этот процесс называется пропуск экзона.

Масатоси Хагивара (Masatoshi Hagiwara) из Университета Киото обнаружили пациента с редким типом мутации, организм которого производит небольшие количества частично функционального дистрофина, после чего продемонстрировали, что обнаруженное ими путем скрининга соединение, получившее временный шифр TG003, увеличивает степень пропусков экзона, в результате чего в клетках пациента происходит уже транскрипция полноценного дистрофина.

Исследователи предполагают, что действие препарата основано на ингибировании фосфорилирования белков, отвечающих за сплайсинг генов. Высказывается предположение, что TG003, не только в состоянии помочь лечить мышечную дистрофию у пациентов с редкой мутацией гена дистрофина, но окажется полезным для изучения процессов, протекающих при сплайсинге генов.

Рисунок из Chem. Commun., DOI: 10.1039/c1cc11627d

Новая информация об особенностях взаимодействия противоракового препарата цисплатина с белком крови – альбумином демонстрирует, почему цисплатин вызывает недостаточность цинка у пациентов, проходящих курс химиотерапии [3].

Цисплатин, который используется для химиотерапии многих типов опухолей, убивает раковые клетки за счет непосредственного связывания с их ДНК. Цисплатин также связывается с альбумином, однако характер этого взаимодействия до настоящего времени был неизвестен.

Ответ на вопрос об особенностях связывания цисплатина удалось получить группе Питера Садлера (Peter J. Sadler) из Университета Уорвика. Оказалось, что цисплатин взаимодействует с двумя гистидиновыми остатками альбумина, блокируя фрагмент, с помощью которого альбуним взаимодействует с цинком. Исследователи уверены, что именно взаимодействие цисплатина с гистидином отвечает за недостаток цинка в крови и избыточное количество цинка в моче у пациентов, проходящих курс химиотерапии. Результаты исследования могут привести к разработке аналогов цисплатина, дающих меньшее количество побочных эффектов.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2011, 21, 6493

Обычно фосфоресцентные молекулы, отличающиеся эффективной фосфоресценцией в растворе, практически не излучают в твердом состоянии. Например, раствор трифенилпиридиниридия характеризуется квантовым выходом (Ф_P) 97%, в то время как в твердой пленке его Ф_P составляет 3% за счет процесса самогашения за счет π-π-взаимодействия ароматических фрагментов.

Наота (T. Naota) с коллегами из Университета Осака получили ряд комплексов транс-бис(салицилальдиминато)платины(II), играющих роль сильных фосфорогенов в кристаллическом состоянии [4].

Полученные комплексы не излучают в растворе, однако их эмиссия в кристаллическом состоянии изменяется в широких пределах в зависимости от конформации комплексов и способа их упаковки.

Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, 2322

В группе Лафранса (D. Lafrance) из Pfizer в ходе разработки методов синтеза циклопентанкарбоновой кислоты обнаружили, что обработка циклопентан-1,1-дикарбоновой кислоты 1,1’-карбонилдиимидазолом при умеренной температуре позволяет быстро и с количественным выходом получить производное монокарбонилимидазола [5].

Полученные результаты позволяют предположить, что этап декарбоксилирования протекает быстро в сравнительно мягких условиях. Новый метод был использован для получения производных карбоновых кислот в режиме one-pot. Например, обработка производного малоновой кислоты 1,1’-карбонилимидазольным реагентом позволяет получать с высокими выходами N-ацилимидазольный интермедиат, который, вступая в дальнейшие реакции с нуклеофилом позволяет получать с высоким выходам производное амида.

Реакция протекает с алкильными, циклоалкильными и арильными производными малоновой кислоты. Разработанный процесс one-pot может применяться для получения карбоновых кислот, сложных эфиров, сульфонамидов и β-кетоэфиров.

Обзоры недели – в журнале Chemical Reviews опубликован обзор, посвященный биокаталитическим методам синтеза энантиообогащенных соединений – источников запаха [6] и о применении нефункционализированных енамидов и енкарбаматов в асимметрическом синтезе [7].

Источники: [1] Science, DOI: 10.1126/science.1204131; [2] Nature Commun., DOI: 10.1038/ncomms1306; [3] Chem. Commun., DOI: 10.1039/c1cc11627d; [4] J. Am. Chem. Soc. 2011, 21, 6493; [5] Org. Lett. 2011, 13, 2322; [6] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr100289r; [7] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr100031f

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия