Новости химической науки > Органический дайджест 184

В этом номере дайджеста: селенохиноны проявляют противораковую активность; каталитическая реакция способствует определению сахаров; функционализация углеродных нанотрубок сопряженными полимерами; перфторалкилсульфоны эффективно переносят перфторалкильную группу и как удалить остатки меди из реакционной смеси.

Впервые исследователям не только удалось выделить селенсодержащие хиноны, но и установить, что они обладают серьезной противораковой активностью. Новые соединения могут оказаться весьма полезными для химиотерапии будущего – активность селенсодержащих хинонов близка к активности хорошо известного препарата – цисплатина [1].

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2010, DOI: 10.1002/anie.201002532

Хиноны представляют собой широко распространенные в природе ароматические соединения, в состав которых входят две карбонильные группы. Для замещения атомов кислорода на атомы селена исследователи получили комплекс-прекурсор, в котором атом иридия входит в состав сендвичевого комплекса с хлорареновым и циклопентадиенильным лигандами. Обработка сендвича селенидом натрия позволяет заместить атомы хлора и получить стабильный комплекс селенохинона.

Измерение противораковой активности селенохинонов показало, что их активность близка активности цисплатина, однако, маловероятно, чтобы для селенохинонов реализовывался тот же механизм, что и для платиносодержащего препарата; механизм действия селенохинонов на раковые клетки еще предстоит выяснить.

Рисунок из Chem. Commun., 2010; DOI: 10.1039/c0cc01019g

Сахариды влияют на большое количество процессов обмена веществ в организме, поэтому измерение их точных концентраций в организме весьма важно. Определение сахаридов с помощью бороновых кислот основано на взаимодействии борорганического соединения с углеводом с образованием бороната соответствующего сахарида, а изменение флуоресценции при протекании такого процесса позволяет определить содержание углевода.

Основная проблема в определении заключается в том, что это изменение интенсивности флуоресцентного сигнала незначительно, таким образом, метод определения не отличается высокой чувствительностью. Юн-Бао Джиянг (Yun-Bao Jiang) из Университета Сяньмынь поставил задачу найти способ усиления такого сигнала, и посчитал, что наилучшим выбором для такого усиления будут каталитические процессы [2].

Для усиления сигнала исследователь из Китая использовал каталитическую реакцию Сузуки – катализируемое комплексами палладия взаимодействие органилгалогендов и бороновых кислот, приводящее к образованию новой связи углерод-углерод. Обычно реакцию Сузуки проводят при высоких температурах для того, чтобы избежать протекания нежелательных побочных процессов, но Джиянг использовал именно одну из таких побочных реакций – протекающее при комнатной температуре гомосочетание (взаимодействие двух молекул бороновой кислоты друг с другом).

Первоначально Джиянг проел реакцию гомосочетания фенилбороновой кислоты; в результате этого гомосочетания образуется бифенил, который отличается высоким уровнем флуоресценции.

При протекании той же реакции гомосочетания в присутствии углевода бороновая кислота взаимодействует с сахаридом, образуя производное, которое при гомосочетании образует бифенил с меньшей скоростью, чем фенилбороновая кислота, поэтому в присутствии углевода наблюдается меньшая интенсивность флуоресценции. Различие между скоростями реакции фенилбороновой кислоты и борорганического производного сахарида и может применяться для определения содержания углеводов.

Рисунок из J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10119

Создание гибридов углеродных нанотрубок и сопряженных полимеров, как ожидается, может привести к созданию новых материалов с принципиально новыми свойствами.

Су (Q. Xu) и Имае (I. Imae) использовали процесс, протекающий в сверхкритическо диоксиде углерода (scCO₂), который позволил исследователям «укутать» углеродную нанотрубку в цепи люминесцирующего сопряженного полимера 1, не повреждая при этом стенки самой нанотрубки [3].

Растворимость и люминесцентные свойства гибрида нанотрубка-полимер 1 может быть настроена за счет изменения параметров получения гибрида. Увеличение давления scCO₂ приводит к увеличению растворимости гибридов. При использовании в качестве растворителей ДМСО и N,N-диметилацетамида эмиссия гибридных материалов гасится и усиливается соответственно.

Способность фторированных групп придавать органически соединениям уникальные физические и химические свойства известна достаточно давно. Разработано достаточное количество методов и приемов трифторметилирования, однако способов введения в органическое соединения пентафторэтильного фрагмента практически не существует.

Рисунок из Org. Lett. 2010, 12, 2932

Пракаш (G. K. S. Prakash) с соавторами из Университета Южной Калифорнииранее показал, что трифторметилфенилсульфон в присутствии сильного основания может играть роль синтона группы CF₃, помогая эффективно трифторметилировать дисульфиды и карбонильные соединения, не способные к енолизации.

Новая работа исследователей посвящена методам трифторметилирования и пентафторэтилирования иминов и карбонильных соединений с помощью триформетилфенилсульфона (1) и пентафторэтилфенилсульфона (2) [4].

Трифторметилирование иминов, как, например, соединение 3, осуществляют реагентом 1 в присутствии t-BuO^–, продуктом этой реакции является α-трифторметиламин 4, выход которого составляет до 91%. Реакция пентафторэтилирования имина 5 реагентом 1 протекает с образованием продукта 6. В ряде случаев разработанный подход позволяет получить количественные выходы α-пентафторэтиламинов.

Рисунок из Org. Process Res. Dev. 2010, 14, 544

При использовании в качестве субстратов перфторэтилирования гомохиральных сульфиниминов (например, 7) в реакции с 2 соответствующий сульфинамид 8 образуется с высоким уровнем диастереоселективности (97:3 dr).

Новый метод получения фторированных производных может применяться для таких субстратов, как альдегиды (9) и кетоны (10), из них образуются соответственно вторичные (11) и третичные (12) фторированные спирты с выходами от хороших до отличных.

Ключевой стадией синтеза фульвестранта (fulvestrant – активного ингредиента коммерческого регулятора эстрогенового рецептора Фасолдекса – Fasoldex) – является ароматизация циклогексенонового цикла под действием и LiBr. Наиболее оптимальное количество бромида меди – 2.37 эквивалента CuBr₂.

Хотя соли меди могут быть удалены с помощью фильтрования и многократных промывок растворами NH₄Cl или KCl, Пауэлл (L. Powell) из AstraZeneca показал, что более эффективное удаление меди может достигаться за счет введения в реакционную смесь по завершению реакции водного раствора тиомочевины и толуола [5].

Ароматический продукт экстрагируется толуолом, а остатки меди удаляются с помощью фильтрования малорастворимого комплекса медь-тиомочевина.

Анонсы недели – в журнале американского химического общества Chemical Reviews опубликован обзор, посвященный производным дендримеров со структурным мотивом 1→–3 [6]; в журнале Королевского химического обществаChemical Society Reviews рассказывает о реакциях сопряженного присоединения углеродных нуклеофилов к электрононедостаточным диенам [7].

Источники: [1] Angew. Chem. Int. Ed., 2010, DOI: 10.1002/anie.201002532; [2] Chem. Commun., 2010; DOI: 10.1039/c0cc01019g; [3] J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10119; [4] Org. Lett. 2010, 12, 2932; [5] Org. Process Res. Dev. 2010, 14, 544; [6] Chem. Rev., 2010, DOI: 10.1021/cr900341m; [7] Chem. Soc. Rev., 2010, DOI: 10.1039/B924486G

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