Новости химической науки > Органический дайджест 157

В сегодняшнем выпуске дайджеста: недорогой исходный материал для альтернативного синтеза Тамифлю; флуоресцентная проба, селективная к ионам золота(III); получение хранимых карбеноидных производных цинка; катализируемое родием получение замещенных тетрагидронафталинов и полный асимметрический синтез гиперфорина.

Всемирная организация здравоохранения сообщает о том, что по официальным данным количество инфицированных вирусом гриппа H1N1 во всем мире уже составило половину миллиона, причем было зарегистрировано около десяти тысяч случаев смертельного исхода. Первой линией обороны в борьбе со смертельной инфекцией представляет противовирусный препарат фосфат озельтамивира (тамифлю) 1. Существующий промышленный метод получения 1 основан на использовании в качестве исходного соединения (–)-шикимовой кислоты, вещества природного происхождения, сравнительно небольшие масштабы ежегодного производство которого обуславливают высокую стоимость противовирусного препарата.

Чен (A. Chen) и Чай (L. L. Chai) сообщают о более дешевом методе получения соединения 1. Их подход основан на применении дешевой и доступной D-рибозы (2) (цена D-рибозы составляет порядка 30 долларов США за килограмм). Из 2 в пять стадий можно получить 5-эпи-шикимовую кислоту (6), из которой затем синтезировать ключевой азиридин, использующийся в коммерческом синтезе соединения 1. [1].

Рисунок из Org. Lett. 2010, 12, 60

Син-диоловый фрагмент в соединении 2 позволяет получить 3-пентилиден-замещенный гидроксикеталь 3 с помощью обработки его 3-пентаноном, который также выступает в роли латентной 3-пентилэфирной группировки в соединении 1. Соединение 3 конвертируют в производное йодрибозы 4. Обработка 4 цинком и затем 2-бромэтилакрилатом позволяет осуществить антиселективное аллилирование по Реформатскому, приводящему к образованию соединения 5. Метатезис с закрытием цикла позволяет получить продукт 6 с количественным выходом, для получения 1 из которого исследователи разработали новый оптимизированный синтетический протокол.

Применение золота и его солей в биологических исследованиях является достаточно интересной научной задачей. Биологическая совместимость различных функционализированных наночастиц золота позволяет использовать их в качестве систем для доставки лекарств и биосенсоров. Однако следует отметить, что хотя металлическое золото биологически совместимо, его соли могут быть токсичными для человека. Эта потенциальная токсичность ставит вопрос о стабильности и цитотоксичности наночастиц золота in vivo, побуждая исследователей разрабатывать высокоэффективные системы для обнаружения ионов золота в биологических образцах в режиме реального времени.

Янг (Y.-K. Yang), Ли (S. Lee) и Тай (J. Tae) из Университета Йонсей (Сеул) обратили внимание на сильное взаимодействие ионов золота с алкиновыми фрагментами, приводящее к образованию электрофильных комплексов [2].

Рисунок из Org. Lett. 2009, 11, 5610

Наблюдавшаяся реакционная способность позволила использовать производное родамина 1 для эффективного определения ионов золота. Соединение 1 получают исходя из 2, которое переводят в 3, гидроксильная группа которого может служить для введения алкинового фрагмента.

Само по себе соединение 1 бесцветно и не проявляет флуоресцентных свойств в 1% растворе в метаноле. Обработка 1 2 эквивалентами Au³⁺, приводит к образованию полосы поглощения при 524 нм и образованию красно-розовой окраски. Исследователи предполагают, что активация алкина коррелирует с конверсией нефлуоресцирующей спироциклической структуры 1 во флуоресцирующую форму с разомкнутым циклом. Флуоресцентное титрование ионов Au³⁺ раствором 1 с концентрацией 20 мкмоль/л показало, что интенсивность флуоресценции практически линейно зависит от концентрации ионов золота. Нижний предел обнаружения ионов золота с помощью нового сенсора составляет около 50 наномоль/л.

Андре Шаретт (Andre B. Charette) из Университета Монреаля описывает образование нового фосфата карбеноида (n-BuO)₂P(O)OZnCH₂I и его применение в реакциях, протекающих с участием цинкорганических соединений [3].

Рисунок из J. Org. Chem., 2010, DOI: 10.1021/jo902618e

Полученный карбеноид очень медленно разлагается в растворе и может храниться несколько недель при температуре −20°C. Реакционная способность нового цинкорганического соединения изучалась на примере взаимодействия с репрезентативной выборкой алкенов; карбеноид является хорошим циклопропанирующим агентом, образуя в результате реакции с алкенами циклопропаны с выходом 72−99%.

Кен Танака (Ken Tanaka) из Токийского Университета Сельского хозяйства и Технологии разработал удобный метод синтеза замещенных тетрагидронафталинов. Синтез протекает в мягких условиях и представляет собой катализируемое комплексами родия [2+2+2] циклоприсоединение 1,7-октадиинак замещенным моноинам [4].

Рисунок из Tetrahedron, 2010, doi:10.1016/j.tet.2009.12.042

Изучая влияние длины цепи, разделяющей тройные связи диина, исследователи обнаружили, что 1,6-гептадиин и 1,7-октадиинотличаются большей реакционной способностью по сравнению с 1,8-нонадиином. Исследования механизма процесса показали, что каталитическое цтклоприсоединение протекает через стадию образования родациклопентадиенового интермедиата, образующегося при оксилительном сочетании родия с диином.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2010, DOI: 10.1002/anie.200906678

Йохей Симузу (Yohei Shimizu), Ши-Лианг Ши (Shi-Liang Shi), Хироюки Усуда (Hiroyuki Usuda), Мотому Канаи (Motomu Kanai) и Масакацу Сибасак (Masakatsu Shibasak) сообщают о первом примере каталитического асимметрического полного синтеза энт-гиперфорина (ent-hyperforin) [5].

Ключевыми этапами синтеза были реакция Дильса-Альдера, катализируемая хиральным катионным комплексом железа (регио- и стереоселективное получение структурного блока A), диастереоселективная перегруппировка Кляйзена (получение структурного блока B), внутримолекулярная альдольная конденсация (получение структурного блока C), и перегруппировка Пуммерера (получение структурного блока D).

Источники: [1] Org. Lett. 2010, 12, 60; [2] Org. Lett. 2009, 11, 5610; [3] J. Org. Chem., 2010, DOI: 10.1021/jo902618e; [4] Tetrahedron, 2010, doi:10.1016/j.tet.2009.12.042; [5] Angew. Chem. Int. Ed., 2010, DOI: 10.1002/anie.200906678

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