Новости химической науки > Органический дайджест 113

В сегодняшнем выпуске дайджеста: альтернатива дорогостоящим палладийсодержащим катализаторам; замыкание цикла в природных продуктах; тандемная биокаталитическая система; одностадийный стереоселективный синтез пирролизидинов и катализируемая родием реакция алкил-арильного кросс-сочетания, приводящая к образованию α- или β-фосфорилированных алкиларенов.

Кристиан Вольф (Christian Wolf) из Универистета Джорджтауна продемонстрировал, что образование связи C–N с высоким выходом может быть реализовано в ходе реакции сочетания, катализируемой комплексами меди [1].

Рисунок из Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b823407h

В соответствии с результатами Вольфа, аминирование арилгалогенидов ароматическими или алифатическими аминами эффективно протекает в присутствии 5 молярных процентов катализатора – Cu₂O в N-метилпирролидиноне.

Для успешного протекания реакции нет необходимости в использовании активирующих лигандов; субстратами реакции могут выступать первичные, вторичные амины, аминокислоты и даже дифениламин. Вольф надеется, что катализатор на основе меди сможет оказаться полезной альтернативой комплексов палладия в рамках промышленного органического синтеза.

Исследователи из Германии осуществили полный синтез потенциального противоопухолевого препарата [2].

Рисунок из Chem. Commun., 2009 DOI: 10.1039/b900342h

Герберт Вальдманн (Herbert Waldmann) из Технического Университета Дортмунда для получения природного соединения – джасплакинолида (jasplakinolide) применили метатезис с замыканием цикла. Твердофазный синтез и реакция метатезиса применялись на последних стадиях для образования центральной макроциклической системы.

Джасплакинолид, природный продукт, выделяемый из морских губок, интересует исследователей благодаря своей биологической активности, включая противогрибковую и противораковую. Соединение связывается с белком, отвечающим за стабильность клетки и включенного в механизм клеточного деления. Вальдманн полагает, что такие молекулы и их аналоги могут являться исходными для разработки новых противоопухолевых препаратов.

В настоящее время Вальдманн работает над синтезом структурных аналогов полученного им джасплакинолида для изучения взаимоотношения структуры и свойства, а также для изучения взаимодействия этих соединений с соответствующими белками – их молекулярными мишенями.

Группа исследователей из Сингапура и Швейцарии впервые продемонстрировала возможность использования тандемного биологического катализа для асимметрических биотрансформаций [3].

Рисунок из Chem. Commun., 2009 DOI: 10.1039/b820889a

Жи Ли (Zhi Li) с коллегами из Национального Университета Сингапура и ETH (Цюрих) получили хиральные вицинальные арилдиолы с помощью асимметрического дигидроксилирования алкениларенов в условиях тандемного биологического катализа. Исследователи достигли высокой энантиоселективности и высокого выхода, подобрав для каждого этапа реакции соответствующий биологический катализатор, выделенный из микроорганизмов и скомбинировав эти катализаторы в соответствующих соотношениях. Для селективного дигидроксилирования стирола использовались ферменты Escherichia coli и Sphingomonas sp..

Ли уверяет, что разработанная система проста им позволяет обоим биокатализаторам «работать» в одинаковых экспериментальных условиях. Тандемный катализ ферментами отличается высокой конверсией, отсутствием необходимости выделения эпоксидного интермедиата и простым методом отделения конечного продукта – диола.

Проблемой в повсеместном распространении асимметрических превращений с помощью тандемных биокаталитических систем может стать малая доступность активных и селективных биокатализаторов для каждого этапа реакции. Однако, как полагает Ли, эту проблему можно преодолеть за счет использования современных методов скрининга активности ферментов, а также приемов генетической инженерии, позволяющих получить искусственные ферменты с требуемой селективностью и активностью.

Биологически активные алкалоиды пирролизидинового ряда играют важную роль во многих биологических процессах. Ранее описанные методы синтеза пиролизидинового скелета обычно заключаются во введении в предварительно полученный пиролизидин второго пятичленного цикла, позволяющего получить желаемую азабициклическую структуру. Сложность в получении этого соединения обуславливается еще и наличием четырех соседних стереоцентров.

Рисунок из Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, DOI: 10.1002/anie.200805703

Су (X. Xu) и Лю (Q. Liu) из Университетат Чанчунь (Китай) разработали метод one-pot синтеза пирролизидинового каркаса, позволяющего одновременно получить несколько стереоцентров получают одновременно. Исходными реагентами для этого поцесса являются 1,4-диен-3-оны и этилизоцианат; реакция ускоряется основанием 1,8-диазабицикло [5.4.0]ундец-7-еном (DBU). В зависимости от заместителей диенонов образующиеся пирролизидины могут содержать три или четыре стереоцентра [4].

Пирролизидины строения 1 можно получить с высокими выходами и, как не удивительно, при этом не образуется диастереомеров. Исхоные диеноны с большей степенью замещения приводят к образованию продуктов ₂, содержащих четыре близкорасположенных стереоцентра. В этом случае происходит регио- и диастереоселектвиное образования одной связи C–N и трех связей C–C.

Кентаро Такаги (Kentaro Takagi) из Университета Окаяма описывает катализируемое комплексами родия кросс-сочетание ArZnX и ICH₂(CH₂)_nP(O)(OEt)₂ (n = 0−3), озволяющее разработать новый метод получения фосфорилзамещенных алкиларенов [5].

Рисунок из J. Org. Chem., 2009, DOI: 10.1021/jo900142b

Комплекс Rh-dppf демонстрирует отличную каталитическую активность для реакции алкилфосфоната с n = 1, для фосфонатов с n = 2 или 3, обычно реализуется β-гидридное элиминирование. Для алкилфосфоната с n = 0 для успеха реакции кросс-сочетания необходима переполяризация компонентов реакции сочетания, в этом случае хороший выход продукта сочетания, катализируемого комплексом Rh-dppf, достигается при взаимодействии фосфорильного аналога реагента для реакции Реформатского и арилйодида.

Источники: [1] Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b823407h; [2] Chem. Commun., 2009 DOI: 10.1039/b900342h; [3] Chem. Commun., 2009 DOI: 10.1039/b820889a; [4] Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, DOI: 10.1002/anie.200805703; [5] J. Org. Chem., 2009, DOI: 10.1021/jo900142b

метки статьи: #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия