3 uzbudljiva načina na koja su kemičari ove godine konstruirali spojeve
od Bethany Halford
RAZVIJENI ENZIMI IZGRADILI SU BIARILNE VEZE
Shema koja prikazuje enzimski katalizirano biarilno spajanje.
Kemičari koriste biarilne molekule, koje sadrže arilne skupine međusobno povezane jednostrukom vezom, kao kiralne ligande, građevne blokove materijala i farmaceutske proizvode. No, stvaranje biarilnog motiva metalom kataliziranim reakcijama, poput Suzukijevog i Negishijevog unakrsnog spajanja, obično zahtijeva nekoliko sintetskih koraka kako bi se stvorili partneri za spajanje. Štoviše, ove metalom katalizirane reakcije postaju problematične pri stvaranju glomaznih biarila. Inspiriran sposobnošću enzima da kataliziraju reakcije, tim predvođen Alison RH Narayan sa Sveučilišta u Michiganu koristio je usmjerenu evoluciju kako bi stvorio enzim citokroma P450 koji gradi biarilnu molekulu putem oksidativnog spajanja aromatskih ugljik-vodikovih veza. Enzim spaja aromatske molekule kako bi stvorio jedan stereoizomer oko veze s otežanom rotacijom (prikazano). Istraživači smatraju da bi ovaj biokatalitički pristup mogao postati osnovna transformacija za stvaranje biarilnih veza (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPT ZA TERCIJARNE AMINE KOJI SE OSLANJA NA MALO SOLI
Shema prikazuje reakciju u kojoj se iz sekundarnih amina formiraju tercijarni amini.
Miješanje metalnih katalizatora koji su gladni elektrona s aminima bogatim elektronima obično ubija katalizatore, pa se metalni reagensi ne mogu koristiti za izgradnju tercijarnih amina iz sekundarnih amina. M. Christina White i kolege sa Sveučilišta Illinois Urbana-Champaign shvatili su da mogu zaobići ovaj problem ako dodaju malo slanog začina svom receptu za reaktante. Pretvaranjem sekundarnih amina u amonijeve soli, kemičari su otkrili da mogu reagirati te spojeve s terminalnim olefinima, oksidansom i katalizatorom paladij sulfoksidom kako bi stvorili mnoštvo tercijarnih amina s raznim funkcionalnim skupinama (prikazan primjer). Kemičari su koristili reakciju za izradu antipsihotika Abilify i Semap te za transformaciju postojećih lijekova koji su sekundarni amini, poput antidepresiva Prozac, u tercijarne amine, pokazujući kako kemičari mogu napraviti nove lijekove od postojećih (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENES JE PRETRPIO SMANJENJE UGLJIČNE EMISIJE
Shema prikazuje kinolin N-oksid transformiran u N-acilindol.
Ove su godine kemičari proširili repertoar molekularnog uređivanja, što su reakcije koje mijenjaju jezgre složenih molekula. U jednom primjeru, istraživači su razvili transformaciju koja koristi svjetlost i kiselinu za izdvajanje jednog ugljika iz šesteročlanih azaarena u kinolin N-oksidima kako bi se formirali N-acilindoli s peteročlanim prstenovima (prikazan je primjer). Reakcija, koju su razvili kemičari u grupi Marka D. Levina na Sveučilištu u Chicagu, temelji se na reakciji koja je uključivala živinu lampu koja je emitirala više valnih duljina svjetlosti. Levin i kolege otkrili su da im korištenje svjetleće diode koja emitira svjetlost na 390 nm daje bolju kontrolu i omogućuje im da reakciju učine općom za kinolin N-okside. Nova reakcija daje proizvođačima molekula način preoblikovanja jezgri složenih spojeva i mogla bi pomoći medicinskim kemičarima koji žele proširiti svoje biblioteke kandidata za lijekove (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Vrijeme objave: 19. prosinca 2022.