Новости химической науки > Органический дайджест 66

В сегодняшнем выпуске дайджеста: ионные жидкости в ускорении реакций нуклеофильного фторирования; растворимые спирали и нерастворимые металлогели из «click»-полимеров; ферментативный синтез антигена на основе гексасахаридов; новый способ получения дегидроаланина и катализируемое родием присоединение воды к нитрилам.

Шинде (S. S. Shinde) Ли (B. S. Lee) и Чи (D. Y. Chi) из Университета Ина (Инчхон, Корея) изучили влияние комбинации ионных жидкостей и классических органических растворителей на способность промотировать нуклеофильное фторирование. Было обнаружено, что как ионные жидкости на основе имидазола, так и t-BuOH по отдельности обеспечивают хорошее протекание фторирование, это позволило исследователям предположить, что совместное использование двух этих растворителей должно способствовать еще большему увеличению скорости реакции [1].

Рисунок из Org. Lett. 2008, 10, 733

Исследователи получили ряд ионных жидкостей, содержащих фрагмент t-BuOH в составе катионной части (например, 1). Использование модифицированных ионных жидкостей в качестве среды реакции приводит к образованию различных фторидов (например, 2) с высокими выходами.

В контрольном эксперименте реакция образования 2 осуществлялась в смеси ионной жидкости и спирта, что приводило лишь к 37% выхода продукта. При использовании в качестве растворителя 1 выход фторпроизводного увеличивался до 97%.

Функционализированные ионные жидкости не только увеличивают нуклеофильность фторид-аниона, но и понижают выход олефина, образующегося в качестве побочного продукта реакции. Авторы уверены, что их работа открывает широкие возможности для разработки новых типов растворителей, которые могут быть «подстроены» для определенной реакции.

Мойдтнер (R. M. Meudtner) и Хехт из (S. Hecht) Университета Гумбольдта (Берлин) провели дизайн и синтез полимеров на основе триазола, использовав куатализируемую комплексами Cu(I) «click» полимеризацию синтетически доступных бисацеиленовых и бисазидных мономеров. Ярко выраженная тенденция структурных звеньев на основе 2,6-бис(1,2,3-триазол-4-ил)пиридина (BTP, 1) принимать конформацию анти-анти позволяет новым полимерам скручиваться в спиральные цепи как в гидрофильных, так и в липофильных растворителях [2].

Рисунок из Macromol. Rapid Commun. 2008, 29, 347

Структурные звенья BTP могут также играть роль лигандов для комплексообразования с металлами. При добавлении к раствору полимеров ионов металлов (Zn²⁺, Fe²⁺ и Eu³⁺) образуются супрамолекулярные гели. Образование комплексов не только способствует сшивке полимеров, но и придает свойства, которые могут оказаться полезными для создания магнитных и светоизлучающих материалов.

Гексасахарид 1 гликосфинголипида Globo H, входящего в состав клеточной мембраны является представителем серии углеводных антигенов, высокий уровень экспрессии которых наблюдается в различных типах раковых клеток человека. Обычно в сыворотке раковых клеток человека наблюдается высокое содержание антител у эпитопу Globo H (эпитоп – наименьшая часть антигена, которая может распознаваться антителом). Этот эпитоп рассматривается как важный элемент разработки препаратов против рака.

До настоящего времени единственным практически выполнимым способом получения гомогенного антигена Globo H являлись классические синтетические приемы. Ванг (P. G. Wang), Ся (C. Xia) и соавторы из Университета штата Огайо и Университета Шанданя сообщают о модифицированном альтернативном ферментативном методе синтеза гексасахаридного фрагмента 1 [3].

Рисунок из Org. Lett. 2008, 10, 1009

Авторы начали синтез с дисахаридного строительного блока, использовав три гликозилтрансферазы и две эпимеразы для образования для получения гексасахарида с желаемой структурой с общим выходом в 57%. Преимущество ферментативного метода заключается в высокой стерео- и региоселективности процесса, проведением реакции в водном растворе при нейтральном значении рН и отсутствием в необходимости использования защитных групп. Высокий выход и мягкие условия позволяют говорить о возможности масштабирования ферментативного способа синтеза 1. Образование комплексов этого гексасахарида с белками, липидами, полимерами и наночастицами может помочь в разработке противоопухолевых препаратов.

Дегидроаланин (Dha), который может образоваться в результате окислительного элиминирования алкилированных производных цистеина (Cys) или селеноцистеина может быть использован в селективной модификации белков, помогая изучать процесс их посттрансляционной модификации. Обычная стратегия получения Dha основывается на инициируемом перекисью процессе окислительного элиминирования, которое также может затрагивать и метионин.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2008, DOI: 10.1021/ja800800p

Бенджамин Дэвис (Benjamin G. Davis) с соавторами из Университета Оксфорда предложил инициировать реакцию оксилительного элиминирования O-мезитиленсульфонилгидроксиламином (MSH) [4].

Обработка Boc-защищенного метилового эфира цистеина избытком MSH приводит к образованию производного Dha практически с количественным выходом за несколько минут при комнатной температуре и на открытом воздухе. Новая методика была использована для селективной модификации Cys субтилизина бактерии Bacillus lentus, при использовании MSH три находящихся по соседству метиониновых фрагмента не были затронуты.

Акихиро Гото (Akihiro Goto), Кохекй Эндо (Kohei Endo) и Сусуму Сайто (Susumu Saito) сообщают о новом способе гидратирования нитрилов в мягких условиях [5].

Рисунок из J Angew. Chem., Int. Ed. 2008, DOI: 10.1002/anie.200800366

Присоединение воды с тройной связи углерод-азот нитрила катализируется комплексом RhI(OMe) в условиях нейтрального pH, температуре 25 °C и нормальном атмосферном давлении. Гидратация нитрила хемоселективна, протекает с высокими выходами (93-99%) и может быть использована для широкого набора субстратов.

Источники: [1] Org. Lett. 2008, 10, 733; [2] Macromol. Rapid Commun. 2008, 29, 347; [3] Org. Lett. 2008, 10, 1009; [4] J. Am. Chem. Soc., 2008, DOI: 10.1021/ja800800p; [5] J Angew. Chem., Int. Ed. 2008, DOI: 10.1002/anie.200800366

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