Новости химической науки > Органический дайджест 47

В сегодняшнем дайджесте: каталитическая циклизация пропаргил-2,3-диеноатов приводит к образованию δ-лактонов; 1,3-диполярное циклоприсоединение азометиновых илидов, катализируемое серебром; нуклеофильность аминокислот и пептидов; синтез колориметрических сенсоров на изомерные дикарбоксилат-анионы и агрегация биарильных дендримерных амфифилов.

α,β-Ненасыщенные δ-лактоны часто встречаются в высших растениях и грибах, и отвечают за целый спектр биологических функций, например: ингибирование роста, подавление питательных функций и противогрибковая активность.

Жанг (X. Jiang) и Ма (S. Ma) из Китайской Академии Наук в Шанхае разработали новый метод синтеза α,β-ненасыщенных δ-лактонов: катализируемая родием циклизация пропаргил-2,3-диеноатов (1) [1].

Рисунок из Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11600

Циклизация может быть димерной или мономерной, в зависимости от характера заместителя в положении 4 исходного субстрата 1. Если в положении 4 находится алкильная цепь, протекает мономолекулярная циклизация, приводящая к образованию кросс-сопряженного лактона 2. Если положение 4 занято арильным заместителем, реализуется бимолекулярная циклизация, результатом которой является полициклические бис(δ-лактоны) 3. Особенная привлекательность этого метода заключается в том, что процесс циклометаллирования не затрагивает сложноэфирную функциональную группу субстрата 1.

Сансано (J. M. Sansano) из Университета Аликанте (Испания) исследует использование восстанавливаемых хиральных катализаторов для промотирования асимметрических реакций 1,3-диполярного присоединения.

БиЮВ ходе исследования была обнаружена высоко диастереоселективная и энантиоселективная реакция 1,3-диполей, генерируемых из иминоэфирных производных α-аминокислот и диполярофильными N-метилмалеинимидами, приводящая к функционализированным пирролидинам. Наилучшим катализатором обнаруженной реакции является комплекс (1) AgClO₄ с хиральным бидентатным лигандом, составленным из R- или S-изомеров binap [binap – 2,2′-бис(дифенилфосфино)-1,1′-бинафтил] [2].

Рисунок из Org. Lett. 2007, 9, 4025

Реакция протекает в мягких условиях и приводит к высоким выходам 2; продукты отличаются крайне высоким соотношением результатов эндо- и экзо-присоединения (в ряде случаев endo/exo >98:2) и практически полной энантиочистотой. Такие результаты получены при использовании системы (S)-binap/AgClO₄ в соотношении 1 : 1.

Авторы подчеркивают, что после реакции простым фильтрованием выделяется до 90% катализатора, который может быть повторно использован без дополнительной очистки. Катализатор (S)-1 позволяет получить пирролидиновый продукт с конфигурацией (2R,3S,4S,5S).

Продукты 2, полученные в результате этой реакции принадлежат к семейству хиральных функционализированных пирролидинов, многообещающих препаратов для лечения гепатита C.

Франк Бротцель (Frank Brotzel) и Герберт Маир (Herbert Mayr) провели фотометрическое изучение кинетики реакций аминокислот со стабилизированными диарилкарбениевыми ионами (Ar₂CH⁺)в водном растворе при различных значениях pH [3].

Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2007, DOI: 10.1039/b713778h

В области 10.5 < pH < 12 аминокислоты реагируют быстрее в сравнении с конкурирующими нуклеофилами, такими как гидроксил-ионы и вода. Хотя значения pK_aH аминокислот варьируются в пределах четырех порядков, нуклеофильность различных аминоксилот меняется в гораздо меньших пределах. Вторичная аминогруппа пролина более, чем в 100 нуклеофильнее первичной аминогруппы группы гистидина, тиолятные группы цистеина активнее первичных аминогрупп в 10000 раз.

Полученные значения нуклеофильности N, входящие в корреляционное уравнение log k_20°C = s(N + E)дополняют существующую шкалу, позволяющую сравнивать реакционную способность n-, сигма-, и пи-нуклеофилов.

Яо-Пин Ен (Yao-Pin Yen) с соавторами синтезировал и охарактеризовал ряд новых колориметрических рецепторов [4].

При добавлении малеата к рецептору 1 в растворе ДМСО происходит наблюдаемый невооруженным глазом переход цвета от темно-синего до темно-красного регистрируемый даже при концентрациях субстрата в районе 1 ppm.

Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2007, 5, 3592

При добавлении к рецептору 1 фумарата происходит переход цвета от темно-голубого до светло-желтого. Авторы полагают, что изменения цвета обуславливаются депротонированием тиомочевинового фрагмента 4-нитронафтилового хромофора.

Таким образом, благодаря четкому переходу окраски полученные рецепторы могут использоваться в качестве хемосенсоров, позволяющих отличить малеат от фумарата. Производительность рецепторов сильно зависит от природы заместителей у бензольного кольца: наличие более сильного электроноакцептора в структуре рецептора приводит к увеличению его константы связывания с малеатом.

Тайуманаван (S. Thayumanavan) с коллегами из Университета Массачусетса описывают синтез и мицеллярные свойства дендримерных молекул на основе биарильного бензилового эфира, полученных из нового биарильного строительного блока [5].

Рисунок из J. Org. Chem., 72 (22), 8167

Ключевая цель исследования – настройка размера индивидуальных дендримеров и изучение влияния размера на их агрегацию в мицеллоподобные образования. Продемонстрировано, что функциональная группа в составе строительного блока влияет на гибкость дендримерной основы и объем, доступный для упаковки гидрофобных групп, который, в свою очередь, влияет на особенности агрегации и размеры образующегося мицеллоподобного агрегата.

Источники: [1] J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11600; [2] Org. Lett. 2007, 9, 4025; [3] Org. Biomol. Chem., 2007, DOI: 10.1039/b713778h; [4] Org. Biomol. Chem., 2007, 5, 3592; [5] J. Org. Chem., 72 (22), 8167

метки статьи: #аналитическая химия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #физическая химия