Новости химической науки > Органический дайджест 209

В этом номере дайджеста: прототип лекарства против кокаиновой зависимости; синтез пара-связанного циклофана с высоким выходом; получение сульфосодержащих пиридинов в режиме one pot; возобновляемые наносенсоры для ионов металлов и one pot-синтез тетразамещенных фуранов.

Возможно, что в будущем пациентам, желающим избавиться от наркотической зависимости, будут предложены лекарственные препараты, которые смогут понизить физиологическую (но не психологическую) зависимость от наркотиков [1].

Кокаин (Рисунок: © Wikipedia)

Это предположение основано на той концепции, что антикокаиновые антитела могут помешать кокаину, попадающему в организм, достигнуть рецепторов головного мозга, со временем вылечив человека от зависимости. Связав аналог кокаина с невозбуждающим заболевание штаммом аденовируса, исследователям удалось выработать в организме иммунный отклик на кокаин.

Три инъекции нового препарата, растянутые на три недели, способствовали выработке высоких концентраций антикокаиновых антител у подопытных мышей. Выработавшиеся антитела улавливали 60% молекул кокаина, не давая им проникнуть в мозг, что понижало гиперактивность подопытных животных. Поскольку от вдыхания кокаина до его контактом с корой головного мозга проходит около 6 секунд, исследователи уверены, что смодулированный иммунный отклик является хорошим воздействием, и у нового препарата впереди большие перспективы. Однако, очевидно, что до использования лечения кокаиновой зависимости у людей новый препарат должен пройти еще многочисленные проверки и исследования.

Рисунок из J. Org. Chem., 2011, 76 (1), 328

Огоси (T. Ogoshi) с соавторами из Университета Каназава ранее сообщал о новом классе пара-связанных производных циклофанов, получивших название пиллерс[5]арены (pillar[5]arene). Своим названием соединения обязаны результатам рентгеноструктурного анализа, показавшего, что они обладают высокосимметричной столбовидной (пиллерсовидной) архитектурой [2].

Анализ строения полученных соединений также позволял предположить, что они будут конформационно стабильными – среднее значение угла C–C–C в метиленовом мостике пиллерс[5]аренов очень близко значению угла C–C–C, характерному для тетраэдрического углерода. Структуру пиллерс[5]арена можно описать как циклический пентамер, состоящий из фенольных фрагментов, ссвязанных по образу и подобию каликсаренов. Приведенный ранее способ синтеза пиллерс[5]арена позволял получать целевые продукты лишь с низким выходом, авторы сообщают о новом, простом, быстром и удобном способе получения пиллерс[5]аренов с высоким выходом из коммерчески доступных реагентов.

Реакция циклизации, с помощью которой получают пиллерс[5]арены по новому способу, представляет собой взаимодействие 1,4-диметоксибензола с параформом, катализируемое трехфтористым бором; продуктом этой реакции является диметоксипиллерс[5]арен, который образуется с выходом 71%, образуется лишь незначительное количество линейного продукта конденсации. Дальнейшее удаление метоксильных групп с помощью BBr₃ приводит к количественному образованию дигидроксипиллерс[5]арена, выход обоих продуктов значительно превышает выходы других макроциклов, как, например, краун-эфиров или каликсаренов.

Рисунок из Org. Lett., 2011, 13 (1), 102

Пиридилсульфоновый фрагмент часто можно встретить в фармацевтических соединениях, обладающих противовоспалительным, антигипергликемическим, иммунносурпрессорным действием, а также выступающих в роли ингибиторов транскриптазы ВИЧ.

В группе Малони (K. M. Maloney) разработан процесс, позволяющий получать сульфопроизводные в результате взаимодействия хлорпиридинов и соли сульфоновой кислоты в соответствии с механизмом S_NAr в присутствии катализатора межфазного переноса [3].

В присутствии катализатора фазового переноса – n-Bu₄NCl целевой продукт образуется с выходом >90%, без соли тетрабутиламмония выход продукта составлял менее 20%. Высокие выходы продуктов характерны для исходных соединений с различными заместителями, включая карбоксиамидный, трифторметильного, нитрогруппы, сложноэфирную группу и нитрил. Хорошие и отличные выходы также наблюдаются при использовании йод-, бромпиридинов и пиридинтрифторметансульфонатов. Реакция протекает в режиме one pot, при выделении продукта нет необходимости в хроматографировании на колонке, один из продуктов был получен в аналитически чистом виде после обработки реакционной смеси водой и фильтрования образовавшейся в результате суспензии.

Рисунок из Org. Lett., 2011, 13 (1), 102

Существует возрастающая необходимость в маломасштабных инструментах и методиках для изучения живых клеток и организмов, которые не наносили бы объектам изучения непоправимый вред. Одним классом таких инструментов являются нанопипетки.

Отклик наноразмерных систем на воздействие ионов металлов изучается все чаще и чаще, так как это взаимодействие напоминает многие биологические процессы. В группе Бейкера (L.A. Baker) из Университета Индианы получили возобновляемые модифицированные имидазолом нанопипетки, изучив их взаимодействие с ионами кобальта в кислой среде [4].

Для функционализации конциков пипеток имидазолом исследователи обработали кварцевые капилляры N-[3-(триэтоксисилил)пропил]-4,5-дигидроимидазолом. В нейтральной среде имидазольный фрагмент связывает ионы металлов, в описанном случае – ионы кобальта Co(II). При введении в систему кислоты протоны постепенно замещают ионы металла. При достижении значения pH в 2.6 единиц процесс замещения ускоряется. Введение в систему основания приводит к депротонированию имидазольных фрагментов, в результате чего металлы могут координироваться повторно.

Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2011, DOI: 10.1039/C0OB00979B

Пирали (Pirali) с соавторами из Университета Пьемонта разработали метод синтеза диалкил 2-ацил-5-аминофуран-3,4-дикарбоксилатов [5].

Полученные продукты легко выделяются из реакционной смеси, а их функциональные группы легко участвуют в дальнейшей функционализации, что делает работу итальянских исследователей интересной не только с точки зрения механизма one pot циклизаций, но и в практическом отношении.

Анонсы недели: в журнале Organic & Biomolecular Chemistry опубликован обзор, посвященный применению катализа комплексами меди для синтеза индоловых и бензо[b]фурановых циклов; в журнале Chemical Reviews - обзоры, посвященные современному состоянию в химических методах окраски волос [7] и реакциям гидросиланов с переходными металлами [8]; в журнале Tetrahedron - обзоры, посвященные трифторметилзамещенным циклопропанам [9] и катализируемых молекулярным йодом превращения органических молекул с кислородсодержащими функциональными группами [10].

Источники: [1] Molecular Therapy, 2011, doi:10.1038/mt.2010.280; [2] J. Org. Chem., 2011, 76 (1), 328; DOI: 10.1021/jo1020823; [3] Org. Lett., 2011, 13 (1), 102; DOI: 10.1021/ol102629c; [4] Anal. Chem., 2010, 82 (24), 9963; DOI: 10.1021/ac102619j; [5] Org. Biomol. Chem., 2011, DOI: 10.1039/C0OB00979B; [6] Org. Biomol. Chem., 2011, 9, 641; DOI: 10.1039/C0OB00501K; [7] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr1000145; [8] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr900359c; [9] Tetrahedron, 2011, 67, 5, 803;

doi:10.1016/j.tet.2010.11.068; [10] Tetrahedron, 2011, 67, 7, 1355; doi:10.1016/j.tet.2010.11.086

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