Новости химической науки > Органический дайджест 264

В этом номере дайджеста: Новый агент восстановления дисульфидной связи; метод активации С–Н связей; новый токсин, выделенный из морских водорослей; катализируемое комплексами меди получение 3-замещенного изокумарина и каталитическое образование аринов с последующим йодинованием и нуклеофильным присоединением.

В настоящее время биохимики разрушают внутри- или межмолекулярные дисульфидные связи с помощью дитиотреитола. В новой работе описана простая альтернатива дитиотреитолу – соединение, способное к более быстрому восстановлению дисульфидных связей [1].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja211931f

Одно из основных направлений применения дитиотреитола (DTT) связано с тем, что при применении этого реагента форма беловых молекул не меняется, и их размер можно определить с помощью электрофоретических методов. Однако, по словам Рональда Рэйнса (Ronald Raines), эффективность реагента DTT можно увеличить – дисульфидные мостики, образующиеся между цистеиновыми остатками, могут эффективно восстанавливаться только депротонированными тиольными группами, однако при физиологических значениях pH тиольные группы DTT преимущественно существуют в протонированной форме.

Рэйнс с коллегами обнаружил, что дитиобутиламин (DTBA). Как и DTT, DTBA содержит тиольные фрагменты, однако вместо двух гидроксильных групп в DTT в структуре DTBA имеется аминогруппа. Оба соединения характеризуются близкими значениями окислительно-восстановительных потенциалов, однако для DTBA наблюдаются меньшие значения pKa для обеих тиольных групп; также, приятным бонусом является и то, что в отличие от дитиотреитола DTBA практически не обладает запахом. При использовании модельных соединений дитиобутиламин окислял дисульфидные связи в 14 раз быстрее, чем дитиотреитол (для анионных субстратов) или с той же скоростью, что и DTT (для катионных субстратов).

Рисунок из Nature, DOI: 10.1038/nature10785

Химически неактивные первичные связи C–H могут быть конвертированы в полезные фрагменты C–OH с помощью атома кислорода самой органической молекулы и иридиевого катализатора. Новый метод разработали Джон Хартвиг (John F. Hartwig) и Эрик Симмонс (Eric M. Simmons), метод был применен для получения 1,3-диола [2].

Селективная функционализация неактивированной связи C–H представляет собой очень сложную задачу для химиков-синтетиков, поскольку различие реакционной способности различных связей С–Н практически отсутствует. Хартвиг и Симмонс выяснили, что при проведении внутримолекулярного окисления группа С–Н может выступать в качестве активного центра.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2012; DOI: 10.1021/ja212116q

Новый токсин морского происхождения, бревисульценаль-F [brevisulcenal-F (KBT-F)], был выделен из динофлагеллята Karenia brevisulcata. В 1998 году красный прилив K. brevisulcata, случившийся в гавани Веллингтона (Новая Зеландия) оказался крайне токсичным для рыб и других обитателей моря, а также вызвал угнетения дыхания у людей, живших поблизости от гавани.

Масаюки Сатаке (Masayuki Satake) выяснил, что экстракт K. brevisulcata содержит целый набор новых, неизвестных ранее жирорастворимых токсинов. Один из них, KBT-F, был выделен с помощью колоночной хроматографии [3].

Изучение химической структуры KBT-F показало, что брутто-формула токсина C₁₀₇H₁₆₀O₃₈ и он представляет собой полициклический простой эфир. С помощью методов ЯМР и масс-спектрометрии удалось определить структуру токсина (см. рисунок). Токсичность KBT-F – LD₅₀ для мышей составляет 0.032 мг/кг.

Рисунок из J. Org. Chem., 2012, 77 (5), 2331

Чаньюнь Си (Chanjuan Xi) разработал эффективную стратегию синтеза разнообразных 3-замещенных изокумаринов [4].

Исходными веществами являются o-галогенбензойные кислоты и 1,3-дикетоны, которые участвуют в катализируемой комплексами меди (I) домино-реакции, продуктами которой являются производные 3-замещенных изокумаринов с хорошими или отличными выходами.

Рисунок из Nature, DOI: 10.1038/nature10785

Кейсуке Сузуки (Keisuke Suzuki) сообщает, что алкиниллитий может являться инициатором образования аринов по механизму обмена [5].

При проведении генерации аринов в присутствии стехиометрических количеств нуклеофилов арин образует ариллитий, который затем йодируется йодалкинами с образованием йодароматических соединений.

Обзоры недели: в журнале Chemical Reviews опубликован обзор, посвященный синтезу производных пиридинов и дигидропиридинов с помощью регио- и стереоселективного присоединения к N-активированным пиридинам [6]; в журнале Chemical Society Reviews – обзор, посвященный катализируемым переходными металлами реакциям окисления органических соединений с помощью молекулярного кислорода [7].

Источники: [1] J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja211931f; [2] Nature, DOI: 10.1038/nature10785; [3] J. Am. Chem. Soc., 2012; DOI: 10.1021/ja212116q; [4] J. Org. Chem., 2012, 77 (5), 2331; DOI: 10.1021/jo2026433; [5] Angew. Chem. Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201108415; [6] Chem. Rev., Article, 2012; DOI: 10.1021/cr200251d; [7] Chem. Soc. Rev., 2012, DOI: 10.1039/C2CS15224J

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