3 узбудљива начина на која су хемичари ове године конструисали једињења
од Бетани Халфорд
Еволуирани ензими граде биарилне везе
Шема која приказује ензимски катализовану биарилну спрегу.
Хемичари користе молекуле биарила, који садрже арил групе повезане једна са другом једном везом, као хиралне лиганде, градивне блокове материјала и фармацеутске производе. Али стварање биарил мотива метал-катализованим реакцијама, као што су Сузукијево и Негишијево унакрсно купловање, обично захтева неколико синтетичких корака да би се створили партнери за купловање. Штавише, ове метал-катализоване реакције посустају када се праве гломазни биарили. Инспирисан способношћу ензима да катализују реакције, тим који је предводила Алисон РХ Нарајан са Универзитета у Мичигену користио је усмерену еволуцију да би створио ензим цитохром П450 који гради молекул биарила путем оксидативног купловања ароматичних угљеник-водоничних веза. Ензим спаја ароматичне молекуле да би створио један стереоизомер око везе са ометаном ротацијом (приказано). Истраживачи сматрају да би овај биокаталитички приступ могао постати основна трансформација за стварање биарилних веза (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
РЕЦЕПТ ЗА ТЕРЦИЈАРНЕ АМИНЕ КОЈИ СЕ ОСЛАЊА НА МАЛО СОЛИ
Шема приказује реакцију која ствара терцијарне амине из секундарних.
Мешање металних катализатора који захтевају електроне са аминима богатим електронима обично убија катализаторе, тако да се метални реагенси не могу користити за изградњу терцијарних амина из секундарних амина. М. Кристина Вајт и колеге са Универзитета Илиноис Урбана-Шампејн схватили су да могу да заобиђу овај проблем ако додају мало сланог зачина свом рецепту реактаната. Трансформацијом секундарних амина у амонијумове соли, хемичари су открили да могу да реагују ова једињења са терминалним олефинима, оксидансом и катализатором паладијум сулфоксидом како би створили мноштво терцијарних амина са различитим функционалним групама (приказан је пример). Хемичари су користили реакцију да би направили антипсихотичке лекове Абилифај и Семап и да би трансформисали постојеће лекове који су секундарни амини, као што је антидепресив Прозак, у терцијарне амине, демонстрирајући како хемичари могу да направе нове лекове од постојећих (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
АЗААРЕНС ЈЕ ПРЕТРПЕО СМАЊЕЊЕ ЕМИСИЈЕ УГЉЕНИКА
Шема приказује хинолин N-оксид трансформисан у N-ацилиндол.
Ове године хемичари су додали нове могућности молекуларном едитовању, што су реакције које мењају језгра сложених молекула. У једном примеру, истраживачи су развили трансформацију која користи светлост и киселину да би одвојила један угљеник из шесточланих азаарена у хинолин N-оксидима да би се формирали N-ацилиндоли са петочланим прстеновима (приказан пример). Реакција, коју су развили хемичари у групи Марка Д. Левина на Универзитету у Чикагу, заснована је на реакцији која је укључивала живину лампу, која емитује више таласних дужина светлости. Левин и колеге су открили да им коришћење светлосне диоде која емитује светлост на 390 nm даје бољу контролу и омогућава им да реакцију учине уопштеном за хинолин N-оксиде. Нова реакција даје произвођачима молекула начин да ремоделирају језгра сложених једињења и могла би помоћи медицинским хемичарима који желе да прошире своје библиотеке кандидата за лекове (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Време објаве: 19. децембар 2022.