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

18.04.2018 10:00:00

Авторы исследования, опубликованного в «Nature Human Behavior», ведовство изучать не собирались, их темой были сотрудничество и взаимопомощь в сельских общинах. Однако в процессе работы выяснилось, что в деревнях на юго-западе Китая, в провинции Сычуань, примерно 13,7% населения живет с прозвищем «чжу» или «чжубо» — злые колдуны.

>>
02.04.2018 10:00:00

...китайские ученые успешно клонировали приматов — макак-крабоедов Macaca fascicularis переносом ядра соматической клетки; 79 эмбрионов имплантировали 21 самке, в итоге родились два детеныша, Чжун-Чжун и Хуа-Хуа...

>>
29.03.2018 10:00:00

Все говорят об ультразвуковом общении дельфинов: ну как же — загадочные красивые существа, приматы моря, интересно, что у них за язык такой. Менее известно публике ультразвуковое пение мышей.

>>
28.03.2018 10:00:00

Даже далекие от экологии люди в курсе, что с лесами на Земле творится неладное и нужно сажать деревья, пока не стало поздно. Китай взялся за дело энергично: с 2013 года в 26 китайских провинциях восстановлено 27,8 млн гектаров леса. Авторы статьи в свежем номере «Nature Sustainability» сообщают, что успехи уже видны на спутниковых снимках.

>>
05.03.2018 10:00:00

...особенность атмосферы Марса — присутствие пылевых частиц в широком диапазоне высот, а если учесть наличие ионосферы и высокой проводимости среды на низких высотах, то плазменно-пылевые эффекты должны быть обычным явлением...

>>