Новости химической науки > Органический дайджест 247

В этом номере дайджеста: получение первичных спиртов с помощью «антимарковниковской» гидратации; получение аминохинозалинов из орто-аминонитрилов в режиме one-pot; органические контакты для золотых электродов; простой переход от D-углеводов к L-углеводам и полный синтез (-)-эрицибеллина.

Гидрирование олефинов представляет собой важный промышленный процесс, в ходе которого получают спирты, однако в соответствии с правилом Марковникова непосредственное взаимодействие олефина с водой позволяет получать только вторичные или третичные спирты. Одним из распространенных методов получения первичных спиртов является гидроборирование, проведение которого приводит к образованию больших количеств борсодержащих отходов.

Рисунок из Science 2011, 333, 1609

Роберт Граббс (Robert H. Grubbs) с соавторами сообщает о разработке реакции гидратации олефинов, приводящей к образованию первичных спиртов. Основой нового процесса является двойная каталитическая система, в которой производные палладия ускоряют реакцию окисления, а реакции восстановления – комплексами рутения [1].

Работа двойной каталитической системы проверяли, используя в качестве модели стирол, обуславливая выбор и тем, что первичный спирт, который может образоваться при гидратации стирола, 2-фенилэтанол, представляет собой важный ингредиент, применяющийся в качестве отдушки. В качестве катализаторов системы были выбраны обычный катализатор Вакер-процесса – PdCl₂ и катализатор Шво. Также в систему для ингибирования процесса образования этилбензола добавляли CuCl₂; в качестве соокислителя применяли бензохинон.

Выход 2-фенилэтанола составил 77% yield; основные побочные продукты представляют собой фенилацетальдегид (1.5%), ацетофенон (1.4%), этилбензол (1.3%) и 1-фенилэтанол (0.7%). Разработанный протокол реакции пока еще характеризуется большой загрузкой катализаторов и необходимостью стехиометрического использования бензохинона, однако Граббс полагает, что дальнейшая оптимизация протокола сможет, в конечном итоге, привести к созданию промышленного метода получения первичных спиртов.

Рисунок из Org. Process Res. Dev. 2011, 15, 918

Исследователи из группы Шторца (T. Storz) синтезировали хиназолины и гетероароматические пиримидины с помощью трехстадийного синтеза, реализующегося в режиме one pot. Нитрил орто-аминоароматической или -гетероароматической кислоты реагирует с ацилхлоридом в сульфолане с образованием амидонитрила. Затем полученную реакционную смесь обрабатывали PCl₅ с образованием хлорхиназолина. На заключительной стадии обработка хлорхиназолина аммиаком или амином приводит к замещению атома хлора и получению аминохиназолина. [2].

Полное масштабирование процесса позволяет получить аминохиназолин с общим выходом 48%; выход хлорхиназолина лежит в пределах от 75 до 90%.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja208020j

Исследователи из группы Рональда Бреслова (Ronald Breslow) из Университета Колумбии разработал метод связывания теминальной метиленовой группы олигофенильных соединений сразу с двумя электродами из золота [3].

Для генерации связей Au–C исследователи синтезировали олигофенильные производные с терминирующими метиленовыми группами, защищенными фрагментами из триметилолова. При контакте полученной органической молекулы с электродами оловосодержащие защитные группы уходят, и каждый метиленовый фрагмент образует ковалентную связь с атомами золота, входящими в состав золотых электродов.

Поиски подходящих способов получения высокопроводящих контактов между молекулярными проводами и металлическими электродами ведутся еще с 1990-х годов. Обычно такое связывание осуществлялось за счет введенных в органические соединения аминных или тиольных групп, однако они, хотя и обуславливали прочное взаимодействие между металлом и органическим проводником, перенос электронов через «контакты», полученные с помощью азота или серы, весьма затруднен.

Удаление серо- или азотсодержащих линкеров и непосредственное связывание золотых электродов через метиленовые группы позволило добиться увеличения проводимости новых контактов на два порядка. Помимо этого было показано, что проводимость диметиленбензольного фрагмента, связывающего два электрода достигала 90% от проводимости связывающего эти электроды атома золота.

Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2011, DOI: 10.1039/C1OB06116J

Известно, что углеводы с L-конфигурацией являются соединениями, перспективными для медицинской химии, например – нуклеозиды, содержащие L-рибозу, однако, поскольку выделяемые из природных источников углеводы характеризуются преимущественно D-конфигурацией, появляется необходимость разработки методов синтеза L-углеводов или, что еще перспективнее, конверсии D-сахаров в L-форму.

С этой целью Гаик-Куан Гуа (Gaik-Khuan Chuah) из Национального Университета Сингапура разработал новый простой пятистадийный способ получения редких L-ликсозы и L-рибозы из соответствующих D-предшественников [4].

Для реализации критического этапа синтеза – окисления D-углевода до соответствующего D-лактона – исследователи использовали гетерогенный катализатор – палладий-висмутовый сплав на углеродной подложке и кислород в качестве окислителя, отказавшись при этом от обычной для этих случаев процедуры бромирования. Катализатор без проблем может быть отделен от реакционной смеси и использован повторно.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja208020j

(-)-Эрицибеллин [(-)-erycibelline] представляет собой алкалоид дигидроксинортропанового ряда, выделенный из китайского лекарственного растения Erycibe elliptilimba, применяющегося в качестве болеутоляющего, с помощью которого также лечат ревматоидные заболевания.

На первом этапе исследователи из группы Чу-Йи Ю (Chu-Yi Yu) синтезировали циклический нитрон, содержащий альдегидную группу. Последующее катализируемое SmI₂ внутримолекулярное восстановительное сочетание и еще ряд реакций восстановления позволяет получить (-)-эрицибеллин с хорошим выходом [5].

Разработанный способ конструирования нортропанового скелета универсален и может оказаться полезным для синтеза гидроксилированных алкалоидов нортропанового ряда и их аналогов.

Обзоры недели: В журнале Tetrahedron могут оказаться интересными обзоры, один из которых посвящен удлинению и укорочению цепи углеводов в непосредсвенной близости от аномерного центра [6] и применению аллиламинов для синтеза аза-гетероциклов [7].

Источники: [1] Science 2011, 333, 1609; [2] Org. Process Res. Dev. 2011, 15, 918; [3] J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja208020j; [4] Org. Biomol. Chem., 2011, DOI: 10.1039/C1OB06116J; [5] Org. Biomol. Chem., 2011, DOI: 10.1039/C1OB06244A; [6] Tetrahedron, 2011, 67, 46, 8825; doi:10.1016/j.tet.2011.08.047; [7] Tetrahedron, 2011, 67, 47, 8959; doi:10.1016/j.tet.2011.07.087

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