"Ванна" и новая связь

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2016, №4)

Химики-органики из США, превратившие циклические амины в труднодоступную конформацию «ванна», вовсе не пытались решить теоретическую задачу в области физической органической химии. Цель была иная: Мелани Сэнфорд и ее коллеги из Мичиганского университета получили связь углерод-углерод у центров с исключительно малой реакционной способностью («Nature», 2016, 531, 7593, 220—224, doi: 10.1038/nature16957).


s20160422 chemo1 vanna.jpg
Алициклические амины в конформации «ванна» можно использовать для присоединения арильных фрагментов к атому углерода, расположенному напротив атома азота


В ходе реакции атом азота, входящий в состав циклических аминов, связывается с палладиевым катализатором — это способствует тому, что шестичленный цикл принимает конформацию «ванна», а каталитически активный палладиевый центр сближается с атомом углерода цикла. На следующем этапе палладий внедряется в инертную связь С-Н, и в результате реакции с арилиодидом происходит образование связи С-С. Весь процесс можно формально рассматривать как замещение атома водорода при насыщенном атоме углерода на арильный фрагмент. Как предполагают исследователи, такая реакция мягкой активации связи С-Н может помочь получать новые химические вещества, в том числе и потенциально обладающие фармакологической активностью.

Приступая к экспериментам, исследователи опасались, что стратегия, основанная на конформационном переходе «кресло-ванна», не сработает. И не только из-за того, что «ванна» могла снова превратиться в привычное «кресло». По словам Сэнфорд, слишком часто аминогруппы сами вступают в реакции в присутствии металлокомплексных катализаторов, поэтому исследователи должны были как-то удержать аминогруппу от участия в нежелательных химических превращениях.

Проблему помогли решить фторамидный лиганд, который способствовал тому, что взаимодействие палладия со связью С-Н стабилизировало конформацию «ванна», и соль цезия, которая тормозила побочные реакции с участием аминогруппы. Как утверждает Сэнфорд, протокол реакции очень прост и самый сложный этап — это синтез палладиевого катализатора, который включает в себя экспериментально сложные и недешевые стадии с иодидом самария.

Сейчас исследователи разрабатывают более простой и дешевый метод производства катализатора, однако они полагают, что уже и в таком виде многие их коллеги оценят удобство и возможности нового протокола. Действительно, специалисты по комбинаторной и медицинской химии, получающие целые синтетические библиотеки с одним и тем же структурным элементом, как правило, прежде всего ставят задачу синтезировать много соединений, отличающихся незначительными деталями структуры. При этом они согласны мириться и с относительно низкими выходами продуктов, и с необходимостью применения дорогих реагентов.

123

Разные разности

03.12.2021 16:00:00

Профессор Тодд Шмидт из Корнеллского университета задумал совмещение интересов энергетиков и аграриев: предложил запустить на солнечные поля овец.

>>
16.11.2021 18:00:00

…возможно создание легкой и гибкой голографической линзы диаметром более десяти метров, которую можно свернуть для запуска и развернуть в космосе; она преобразует видимый и инфракрасный свет звезд либо в изображение, либо в спектр…

…стандартный медный наконечник зонда атомного силового микроскопа разорвал связь железо—углерод с силой притяжения 150 пиконьютонов…

…сильные землетрясения помогают деревьям расти, загоняя дополнительную воду в почву, окружающую их корни; эти мимолетные всплески роста оставляют следы в клетках древесины, которые также могут быть использованы для датировки древних землетрясений…


>>
15.11.2021 17:00:00

Факт, что робот способен решать многие задачи лучше и быстрее человека разумного, был установлен при поражении Гарри Каспарова в матче с машиной компании IBM «DeepBlue».А смогут ли роботы превзойти людей в обыденной жизни? Свежее подтверждение получили инженеры из Цюрихского университета. Они создавали алгоритм, управляющий полетом квадрокоптера по лабиринту из комнат.

>>
12.11.2021 18:00:00

В ходе испытания и создания нейрокомпьютерных интерфейсов разработчик получает доступ к информации о деятельности мозга своих пациентов. То есть теоретически способен вычислять эмоции, предпочтения или намерения. Моральным ли будет такое занятие?

>>
15.10.2021 17:00:00

…взрослые люди с аутизмом, умственно неполноценные и страдающие расстройствами психики подвержены большему риску подцепить COVID-19 и тяжелее переносят болезнь, если это случилось…

…освещенность живота во время беременности сказывается на развитии мозга эмбриона – чем больше света, тем лучше

…креативная деятельность оказывает нейропротекторный эффект в пожилом возрасте

>>