Новости химической науки > Органический дайджест 228

В этом номере дайджеста: экспериментальный препарат против нейродегенеративных заболеваний; фруктовый вкус вина создают жирные кислоты; получение необычного девятичленного азалактона в одну стадию; макроцикл за полдня вместо нескольких месяцев и катализируемое CuI сочетание органобороновых кислот и алкинилбромидов.

Исследователи идентифицировали и протестировали соединение, способное предотвратить и обратить развитие симптомов таких нейродегенеративных заболеваний, как синдром Альцгеймера и хорея Хантингтона, по крайней мере, у подопытных грызунов [1].

Нейродегенерация, отказ или разрушение нейронов, вызывает понижение мыслительной, двигательной и коммуникативной способности, а в ряде случаев может приводить к смерти. Новое соединение, получившее рабочий шифр JM6, может оказаться полезным для лечения этих заболеваний, хотя препарат JM6 еще должен подтвердить свою безопасность и эффективность в ходе клинических испытаний.

Рисунок из Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2011.05.020

Новое соединение было обнаружено в ходе совместной работы специалистов по нейродегенеративным заболеваниям, нейрофармакологии и синтетической химии. Исследователи надеются приступить к клиническим испытаниям JM6 на людях в течение ближайших двух лет.

Действие JM6 в организме животных основано на том, что это соединение превращается в ингибитор кинуренин-3-монооксигеназы, фермента, который, контролирует биосинтез кинуренина, считающегося вовлеченным в развитие нейродегенеративных процессов – у людей и животных, страдающих нейродегенеративными заболеваниями, наблюдается повышенный уровень кинуренина, поэтому, возможно, нормализация концентрации этого соединения в организме может предотвратить разрушение нейронов.

Качество вина, в первую очередь определяется его вкусом, однако дегустаторы отмечают, что фруктовый вкус и фруктовый аромат вина вносят существенный вклад в его привлекательность. Исследователи из Испании с удивлением обнаружили, что как фруктовый запах свежего вина, так и неприятный, тяжелый запах старого вина обуславливаются одними и теми же соединениями [2].

Ана Эскудеро (Ana Escudero) из Университета Сарагосы ранее проанализировали 25 сортов испанских вин, чтобы определить, какие химические соединения содержатся в винах, получивших высокую оценку от профессиональных дегустаторов. Было обнаружено, что в винах с высоким рейтингом содержатся сложные эфиры растительного происхождения, попадающие в вино из плодов или деревянной тары, а такие соединения как уксусная кислота или фенилацетальдегид отрицательно влияют на вкус вина.

Целью нового исследования было определение того, какие химические соединения отвечают за фруктовый аромат вина. Для выяснения конкретной роли определенных соединений исследователи обрабатывали вина таким образом, чтобы удалить из них основные компоненты, обуславливающие ароматы, а потом добавляли к винам другие соединения, прося экспертов оценить и описать аромат вина.

К удивлению исследователей оказалось, что за фруктовый аромат вин отвечают разветвленные и линейные жирные кислоты (они же отвечают за запах сыра, пота и масла) – вина с высоким содержанием жирных кислот оказались в топе рейтинга. При этом другой класс соединений – норизопреноиды, содержащиеся в вине в значительной концентрации, обуславливают прогорклый вкус и запах.

Рисунок из J. Org. Chem. 2011, 76, 4776

Исследователи из группы Синтами (R. Shintami) из Университета Киото сообщают, что γ-метилиден-δ-валеролактоны реагируют с N-защищенными азиридинами, формально вступая в реакцию [6 + 3] циклизации с образованием девятичленных азалактонов с экзоциклической двойной связью. Соединения такого типа достаточно сложно синтезировать, ранее сообщалось лишь о небольшом количестве соединений подобной структуры [3].

Реакция протекает следующим образом – метиленлактон взаимодействует с защищенным азиридином в присутствии палладиевого катализатора, в результате такого взаимодействия образуется гетероциклический 1,4-оксазонан-9-он с выходом при оптимизированных условиях реакции до 87%. В реакции участвуют субстраты с алкильными, арильными радикалами и многими функциональными группами.

1,4-Оксазонан-9-он может вступать в реакцию метанолиза с образованием производных δ-аминокислот. Экзоциклическая двойная связь также может быть функционализирована за счет последовательности реакций гидроборирование-окисление с образованием гидроксиметильного производного.

Рисунок из Chem. Commun. 2011, 47, 5419

Макроциклические соединения интересны не только с эстетической точки зрения, макроциклы могут содержать несколько множество полезных функциональных групп, однако синтез макроциклов представляет собой непростую задачу. Так, получение стерически загруженного ароматического пентамера, изображенного на рисунке, методично стадию за стадией приходится проводить месяц, при этом общий выход продукта составляет около 5% [4].

Однако теперь задача упрощается и благодаря методике, разработанной в группе Зенга (H. Zeng) синтез такого пентамера может быть завершен за полдня [5].

Разработанный синтетический протокол основывается на реакции макроциклизации, протекающей в режиме one-pot и направляемой системой водородных связей. В присутствии реагента сочетания POCl₃ и органического основания Et₃N, 3-амино-2-метоксибензойная кислота в мягких условиях вступает в реакцию самоамидирования, за 12 часов образуя продукт с выходом 46%.

Рисунок из Tetrahedron, 2011, 67, 4800

Лей Вонг (Lei Wang) из Академии наук Китая сообщает о катализируемом CuI кросс-сочетании Сузуки производных органобороновых кислот с алкинилбромидами [6].

В присутствии 10 молярных процентов CuI и 20 молярных процентов 8-гидроксихинолина производные органобороновых кислот, включая арил- и алкенилбороновые кислоты, арилтрифторборат калия и тетрафенилборат натрия реагируют с 1-бром-2-замещенным ацетиленом с образованием соответствующих продуктов кросс-сочетания с отличным выходом.

Обзоры недели: в журнале Chemical Reviews опубликован обзор, посвященный эффекту метилирования в медицинской химии [7], а также химическим и биологическим свойствам гуанилированных диаминов, триаминов и полиаминов [8].

Источники: [1] Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2011.05.020; Curr. Biol., DOI: 10.1016/j.cub.2011.04.028; [2] J. Agric. Food Chem., DOI: 10.1021/jf1048657; [3] J. Org. Chem. 2011, 76, 4776; [4] Org. Lett. 2008, 10, 5127; [5] Chem. Commun. 2011, 47, 5419; [6] Tetrahedron, 2011, 67, 4800; doi:10.1016/j.tet.2011.05.031; [7] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr200060g; [8] Chem. Rev., 2011; DOI: 10.1021/cr100423x

метки статьи: #новые материалы, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия