Новости химической науки > Органический дайджест 227

В этом выпуске дайджеста металлоорганические соединения детектируют β-амилоиды и ингибируют фибриллогенез; click-реакция для внутримолекулярной циклизации; новый реагент фторирования – HF/PhIO; внутримолекулярное 1,4-присоединение азотсодержащих нуклеофилов и бромсодержащих электрофилов к сопряженным 1,3-енинам и окисление С–Н связей с помощью оксида графита.

Результаты генетического, патологического и биохимического исследования демонстрируют, что причиной нейродегенеративного заболевания – синдрома Альцгеймера – является агрегация β-амилоидных (Aβ) белков. Одним из возможных способов терапии синдрома является предотвращение агрегации мономерных Aβ в нейротоксичные фибриллы.

Рисунок из Chem. Sci. 2011, 2, 917

Исследователи из группы Ли (H.-W. Li) и Ма (D.-L. Ma) разработали ряд металлорганических комплексов металлов девятой группы, способных выступать в качестве люминесцирующих индикаторов на Aβ и ингибиторов их агрегации. [1]

Разработанные комплексы представляют собой циклометаллированные производные Ir(III) и Rh(III) с лигандами C^N различного строения. Полученные комплексы проявляют большую люминесценцию при взаимодействии с фибриллами Aβ-белков, а также могут ингибировать их агрегацию при концентрации в 5 мкмоль/л. Ингибирование агрегации основано на том, что металлокомплексы координируются с Aβ-белками, взаимодействуя с гистидиновыми фрагментами белков.

Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, 2754

Одно из направлений практического применения катализируемых комплексами меди реакций азид-алкинового циклоприсоединения («click»-реакций) – получение биологически активных макроциклических соединений.

В группе Гухана (G. Chouhan) и Джеймса (K. James) методы «click»-химии были оптимизированы для проведения эффективной внутримолекулярной макроциклизации. Ключевым моментом в открытии является то, что соотношение образующегося макроцикла к димеру управляется наличием в системе тристриазольного лиганда [2].

Общий протокол реакции можно описать следующим образом – к исходному азид-алкину добавляли катализатор Cu(MeCN)₄PF₆ и тристриазольный лиганд, в результате чего получали целевой макроцикл с выходом 95%. Образование макроцикла, однако, протекает только при значительном разбавлении реакционной смеси (концентрация реагентов не выше 0.02 моль/л. В присутствии Cu(MeCN)₄PF₆ и отсутствии тристриазола продуктами реакции являются только олигомеры, образование макроциклов не происходит.

Новый метод был использован для синтеза небольшой библиотеки необычных по строению макроциклических соединений, содержащих структурные элементы, типичные для биологически активных соединений. Образование соединений протекает просто, характеризуясь выходами целевых продуктов от хороших до отличных уже после их очистки колоночной хроматографией.

Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, 2392

Фторпроизводные органических соединений могут найти практическое применение во многих областях от агрохимии до фармацевтики. Существующие способы введения фтора в органические соединения основаны на применении молекулярного фтора или электрофильных фторирующих реагентов, однако, эти методы фторирования взрывоопасны, требуют длительных и сложных манипуляций и специальной аппаратуры. Перспективными фторирующими агентами являются производные гипервалентного йода, например, дифторйодарены (ArIF₂).

Китамура (T. Kitamura) с соавторами разработал метод фторирования, в котором ArIF₂ образуются in situ в результате взаимодействия водного раствора фтороводорода с производными гипервалентного йода [3].

Авторы изучили непосредственное фторирование этил-3-оксо-3-фенилпропионата 55% водным раствором HF и одним из трех производных гипервалентного йода: PhI(OAc)₂, PhI(OCOCF₃)₂ и PhIO. Наилучший выход продукта фторирования (98%) был достигнут при применении PhIO. Изучение реакционной способности 1,3-дикарбонильных соединений показало, что дикетоны и кетоэфиры фторируются лучше кетоамидов.

Рисунок из Tetrahedron, 2011, 67, 24, 4385

Вейпин Танг (Weiping Tang) из Университета Висконсин разработали ряд реакций 1,4-бромциклизации сопряженных 1,3-енинов, ускоряемых N-бромсукцинимидом [4].

В реакцию с сопряженными енинами, приводящую к образованию бромоалленилзамещенных азотсодержащих гетероциклов, могут быть введены различные азотсодержащие нуклеофилы. Разработанные реакции приводят к одновременному образованию аксиально хиральных алленов с высокой степенью функционализации в мягких условиях.

Рисунок из Tetrahedron, 2011, 67, 24, 4431

Кристофер Билявски (Christopher) из Университета Техаса (Остин) обнаружил, что оксид графита может выступать в роли эффективного окислителя целого ряда субстратов, включая окисление олефинов в соответствующие дионы, метилбензолов – в соответствующие альдегиды, диарилметанов – в кетоны [5].

Окисление протекает при сравнительно умеренных температурах (100–120°C), гетерогенность окислителя облегчает выделение и очистку целевых продуктов. В большинстве случаев реакции характеризуются хорошими или отличными выходами целевых продуктов и практически отсутствием протеканием побочных реакций.

Источники: [1] Chem. Sci. 2011, 2, 917; [2] Org. Lett. 2011, 13, 2754 [3] Org. Lett. 2011, 13, 2392; [4] Tetrahedron, 2011, 67, 24, 4385; doi:10.1016/j.tet.2011.02.039; [5] Tetrahedron, 2011, 67, 24, 4431; doi:10.1016/j.tet.2011.02.065

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