Получать борорганику стало проще

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2017, №6)
pic_2017_06_18-2.jpg

Карбоновую кислоту можно превратить в сложный эфир бороновой кислоты, не выделяя промежуточные продукты реакции

Химики из группы Фила Барана, работающие в Исследовательском институте Элен Скриппс (Калифорния, США), придумали удобный для лабораторной практики метод превращения карбоновых кислот в эфиры бороновых кислот и сами кислоты («Science», 2017, doi: 10.1126/ science.aam7355).

Благодаря вакантной орбитали бор и многие его производные обладают льюисовской кислотностью и демонстрируют уникальные химические свойства. Например, бороновая кислота и ее эфиры боронаты незаменимы для органического синтеза: их применяют для сборки связи С—С в реакции Сузуки. С их помощью получают функциональные полимеры, лекарства, которые в том числе используются в терапии рака — бортезомиб и иксазомиб. К сожалению, сегодня существует не так много способов синтеза бороновых кислот и их эфиров, и ни один из них нельзя назвать простым.

Новый способ использует кислоты, карбоксильная группа которых связана с первичным, вторичным и третичным атомами углерода. Это может быть карбоксильная группа в составе аминокислот, пептидов и других соединений природного происхождения. Интересно, что метод, предложенный Бараном с коллегами, годится и для случаев, когда с карбоксигруппой конкурируют за реагенты другие группы.

Так, исследователям удалось получить борорганический аналог антибиотика ванкомицина: в молекуле этого вещества много различных функциональных групп и стереоцентров, однако они подобрали такие условия, при которых в реакции участвовала только карбоксильная группа.

Последовательность реакций такова: карбоновую кислоту модифицируют в сложный эфир, который затем в присутствии никелевого катализатора, биспиридинового лиганда и бис(пинаколято) дибора вступает в реакцию, приводящую к образованию целевых бороновых эфиров. Обе реакции проходят в режиме one pot — без выделения и очистки промежуточных продуктов. Эфиры бороновых кислот можно потом гидролизовать до соответствующих кислот.

Чтобы еще раз продемонстрировать эффективность предложенного подхода, исследователи из группы Барана объединили усилия с Калифорнийским институтом биомедицинских исследований и получили борсодержащие аналоги ингибиторов нейтрофилэластазы человека. Фермент нейтрофилэластаза — важная молекулярная мишень при лечении ряда заболеваний легких, в том числе муковисцидоза. Специалисты Калифорнийского института биомедицинских исследований попытались улучшить ингибиторы нейтрофилэластазы, показавшие низкую эффективность во второй фазе клинических испытаний. Когда в состав этих молекул ввели по методологии Барана борсодержащие фрагменты, полученные соединения оказались более активными ингибиторами, чем их предшественники. Калифорнийский институт биомедицинских исследований планирует изучить их активность in vivo.


Разные разности

01.09.2017 10:23:00
 ...возможно, 39—59% площадей кофейных плантаций в Эфиопии из-за климатических изменений станут непригодными для выращивания кофе, однако охрана лесов и перемещение плантаций могут даже увеличить подходящие площади в четыре раза и более («Nature Plants», 2017, 3, 17081, doi: 10.1038/nplants.2017.81)... >>
01.08.2017 23:27:00
...явление квантовой запутанности продемонстрировано для фотонных пар, разделенных расстоянием 1203 км на Земле, с ретрансляцией через спутник. Результаты показывают возможность будущей глобальной сети квантовой связи («Science», 2017, 356, 6343, 1140—1144, doi: 10.1126 / science.aan3211)...
>>
06.07.2017 10:00:00
...Казанский федеральный университет принял решение прекратить сотрудничество с итальянским хирургом-трансплантологом Паоло Маккиарини, ранее уличенным в этических нарушениях и фальсификации данных («Science», 2017, doi: 10.1126/science.aal1201)...
>>
31.05.2017 14:02:00
...космический аппарат «Кассини» в последний раз прошел мимо Титана, крупнейшего спутника Сатурна, и направляется в область между планетой и ее кольцами, через которую пройдет 22 раза, а затем, в сентябре 2017 года, нырнет в атмосферу Сатурна («Nature», 2017, 544, 7649, 149—150, doi:10.1038/544149a)...
>>
30.04.2017 10:57:00
...международная коллаборация биологов создала дрожжи с искусственными хромосомами — первый эукариотический организм с синтетическим геномом («Science», 2017, 355, 6329, 1040—1044, doi: 10.1126/science.aaf4557, и другие материалы этого номера)...
>>