Новости химической науки > Органический дайджест 253

В этом номере дайджеста: получение фенилуксусных кислот с помощью восстановления, катализируемого йодом; фосфонат заманавира против резистентных штаммов; молекулы BODIPY самоорганизуются в частицы, излучающие в ближнем ИК; образование амидов из аминов и неактивированных карбоновых кислот и негемовые оксокомплексы марганца(IV) в активации С–Н связей.

Фрагмент фенилуксусной кислоты входит в большое количество различных фармакологически активных соединений природного и синтетического происхождения, например – в состав нестероидных противовоспалительных лекарственных препаратов ибупрофена и диклофенака. Существующие в настоящее время методы синтеза фенилацетиленовых кислот и их эфиров не имеют ряд недостатков, не позволяющих организовать их экологически чистое промышленное производство.

Возможно, что наиболее простой способ синтеза фенилуксусной кислоты заключается в восстановлении α-гидроксигруппы соответствующих манделовых кислот, которые либо коммерчески доступны, либо могут быть синтезированы достаточно легко. В группе Милна (J. E. Milne) разработана оптимизированная модификация этого подхода, которая позволяет справиться со многими недостатками классического метода [1].

Рисунок из J. Org. Chem. 2011, 76, 9519

Исследователи модифицировали катализируемое йодид-ионом превращение α-гидроксифенилуксусной кислоты до фенилуксусной кислоты, протекающее в присутствии восстановителя – H₃PO₃ и MeSO₃. Изучение реакции показало, что замена MeSO₃H на 8 M HCl не приводит к существенному понижению выхода продукта и степени его чистоты.

Возможности нового метода были продемонстрированы синтезом 25 килограмм фенилуксусной кислоты из манделовой кислоты в одну загрузку, выход целевого продукта в таком масштабированном методе синтеза составлял 84%, целевой продукт очищали простым охлаждением, перекристаллизацией и фильтрованием. Масштабированный процесс реализуется в минимальное количество операций, характеризуется высокой волюмометрической эффективностью, что позволяет существенно понизить себестоимость получения фенилуксусной кислоты.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17959

Существующие способы лечения и профилактики гриппа основаны на применении ингибиторов нейраминидазы – занамивира и озельтамивира. Озельтамивир представляет собой пролекарство, которое гидролизуется с образованием карбоксипроизводного озельтамивмира, однако уже известен ряд штаммов вирусов гриппа, резистентных к действию озельтамивира.

Исследователи из группы Вонга получили фосфонатный аналог заманавира, который, как было продемонстрировано, активен по отношению к ряду штаммов вируса гриппа. Было высказано предположение, что замена карбоксильной группы на изостерическую фосфонатную будет способствовать более сильному взаимодействию препарата с активным центром нейраминидазы [2].

Предположение подтвердилось – фармацевтическое исследование показало, что фосфонатное производное занамивира может использоваться для блокировки нейраминидазы и эффективно в лечении гриппа, вызванного вирусами H1N1, H3N2, and H5N1, при этом фосфонат занамивира не только эффективнее занамивира и озельтамивира, но и способен бороться со штаммами, резистентными к действию известных противовирусных препаратов. Низкая цитотоксичность фосфонатного производного занамавира обуславливает возможность его применения в клинической практике.

Рисунок из Chem.—Eur. J. 2011, 17, 11709

Интерес к флуоресцирующим органическим наночастицам [fluorescent organic nanoparticles (FON)] обусловлен перспективами их применения в медицинской диагностике и направленной доставке лекарственных препаратов.

В группе Цисселя (R. Ziessel) разработан новый тип флуоресцирующих органических наночастиц, излучающих в ближнем диапазоне ИК. Наночастицы получали с помощью самоорганизации амфифильных молекул флуорофора BODIPY [3].

Самоорганизация в водной среде протекает с количественными выходами. Образующиеся наночастицы отличаются узким распределением размеров (1.4–1.6 нм), что соответствует объединению в наночастицу четырех-пяти молекул флуорофора. Агрегация и образование наночастиц контролируется кооперативным балансом электростатических и гидрофобных взаимодействий.

Образующиеся наночастицы остаются стабильными в течение нескольких недель, они могут играть роль хозяина для других флуорофоров, содержащих комплементарные строению хозяина липофильные цепи, в результате чего могут образовываться ассоциаты, способные к флуоресценции с длиной волны эмиссии 760 нм.

Рисунок из Chem. Commun., 2012, DOI: 10.1039/C1CC15210F

Уильямс сообщает, что образование амидов может протекать при непосредственном взаимодействии неактивированных карбоновых кислот с аминами в толуоле при 110°C в отсутствие катализатора [4].

Введение в систему 5 мольных процентов циркониевого катализатора ускоряет реакцию и позволяет получить амид с количественным выходом за 4 часа.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja208523u

Вонву Нам (Wonwoo Nam) сообщает о синтезе моноядерного оксокомплекса марганца(IV) негемовой природы и изучении его свойств и строения методами спектроскопии [5].

Полученное соединение демонстрирует высокую активность в реакциях окисления, таких как активация связи C–H, окисление олефинов, спиртов, сульфидов, ароматических соединений, а также N-деалкилирование. Полученный оксокомплекс марганца может активировать таже такую прочную связь C–H, как связь углерод-водород циклогексана.

Источники: [1] J. Org. Chem. 2011, 76, 9519; [2] J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17959; [3] Chem.-Eur. J. 2011, 17, 11709; [4] Chem. Commun., 2012, DOI: 10.1039/C1CC15210F; [5] J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja208523u

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