Новости химической науки > Органический дайджест 180

В этом номере дайджеста: новые алифатические амиды как средство против конвульсий; световая энергия эффективно протекает по микропористой системе из полимера; метод функционализации поверхности из оксида кремния; синтез и биологическая активность (±)-тетрагидрохаликлонацикламина A и новые циклические соли фосфония.

Одним из наиболее распространенных неврологических заболеваний является эпилепсия; по грубым оценкам до 50 миллионов человек во всем мире так или иначе страдают от этой болезни. Несмотря на то, что уже разработано несколько противосудорожных препаратов, ни один из них не может снять синдром эпилептического припадка у 30% пациентов.

"Золотым стандартом" для противосудорожной терапии является валпроевая кислота (valproic acid) (1) или ее натриевая соль, которая может применяться для лечения судорог различного типа, однако существенным недостатком этого препарата является то, что он обладает седативным воздействием и в ряде случаев действует как снотворное, что не всегда желательно.

Яген (B. Yagen) с соавторами из Еврейского Университета Иерусалима выбрал соединение 1 в качестве основы для разработки новых противосудорожных препаратов с улучшенными свойствами. Исследователи решили скомбинировать 1 с производными п-аминобензолсульфонамида (которые также представляют собой противосудорожные препараты) и разработали общий метод синтеза, который позволил получить 22 производных, различавшихся строением алифатического заместителя, связанного с 1 [1].

Рисунок из J. Med. Chem. 2010, 53, 4177

Наибольшей противосудорожной активности из всех полученных соединений отличался амид 2-метилбутановой кислоты 6. Его синтезируют исходя из масляной кислоты (2), которую обрабатывают LiN-i-Pr₂, получая енолят лития 3, который после алкилирования метилйодидом дает разветвленную кислоту 4. Конверсия 4 в хлорангидрид 5 сопровождается обработкой п-аминобензолсульфонамидом и образованием целевого соединения6.

Противосудорожная способность соединения 6 в 113 раз превышает противосудорожную способность 1. Тератогенность и эмбрионотоксичность 6 проявляется лишь при концентрациях, в 29 раз превышающих ED₅₀ этого препарата, в то время как тератогенность и эмбрионотоксичность 1 уже становится заметной при концентрациях равных ED₅₀.

В настоящее время большое количество посвящено разработке синтетических «антенн для сбора световой энергии», главная цель таких исследований – подражание природным фотосинтетическим системам. Уже разработаны системы для сбора световой энергии на основе дендримеров или гиперразветвленных полимеров, однако синтез и очистка полимерных систем зачастую оказываются непростой задачей.

Янг (D. Jiang) с соавторами из Университета Осака разработал антенну, которая основана на достаточно простом в получении полифениленовом сопряженном микропористом полимере [polyphenylene conjugated microporous polymer (PP-CMP)] [2].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6742

Система PP-CMP состоит из трехмерного сопряженного полимера и обладает пористой структурой с регулярным размером пор и большой площадью поверхности. Полимер The PP-CMP может инициировать процессы миграции энергии по сопряженной системе связей, что приводит к увеличению мобильности переноса. Микропористая структура позволяет разместить в ее порах электроноакцепторные молекулы кумарина 6 (C6), такой подход дает возможность настраивать светопоглощающие системы настраиваемыми композициями, состоящими из доноров из акцепторов.

Возбуждение скелета PP приводит и излучению ярко-зеленого света от C6, находящегося в порах, интенсивность такого излучения в 21 раз выше, чем при возбуждении самого кумарина, что исследователи связывают с эффективным переносом энергии от полимера к красителю.

Парк (J.-W. Park) и Юн (C.-H. Jun) из Университета Йонсей (Сеул) разработали метод функционализации неорганических соединений с помощью металлокомплексного катализа. Исследователям удалось ввести винилсиланы в реакцию с гидроксильными группами на поверхности гидратированного оксида кремния, эта реакция катализируется переходными металлами (иридием или родием). Винилсиланы в качестве субстратов были выбраны вследствие их гидролитической стабильности и разнообразным характером функциональных групп [3].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7268

Исследователи применили разработанный метод для функционализации оксида кремния with 3-хлорпропилдиметилсилильными группами. Агентом сшивки в предложенной методике был диметилдивинлсилан, этот линкер первоначально обрабатывали функционализированым альдегидом, при этом образуются карбонилвинилсиланы (1), которые иммобилизовывали на поверхности из оксида кремния с помощью катализируемого металлокомплексами процесса, в результате чего были получены функционализированные поверхности (2) с большой степенью функционализации.

Высокая реакционная способность дивинилсилана подавляет протекание побочных реакций, позволяя добиться высокой степени конверсии (>60%). Новый подход к функционализации позволяет получать гидрофобные стекла с углом контакта от 71 до 94°, в зависимости от длины алкильного фрагмента.

Гэри Султковски (Gary A. Sulikowski) из Университета Вандербильта описывает полный синтез тетрагидрогаликлонацикламина А (tetrahydrohaliclonacyclamine A) [4].

Рисунок из Tetrahedron, 2010, 66, 26, 4805

Ключевой стадией синтеза являетмя гидрирование ненасыщенного бис-пиперидина, внедренного в 17-членный макроцикл. Гидрирование позволяет получить цис-син–цис-стереохимию, характерную для галиклонацикламинов A–D. Переход от продукта гидрирования к целевому соединению реализуется за счет пятистадийного синтеза. The hydrogenation product is advanced to the title compound following a five-step reaction sequence. Тетрагидрогаликлонацикламин А связывается со многими ионными каналами и играет роль антагониста М1 мускарина.

Роберт Моррис (Robert H. Morris) из Университета Торонто сообщает о получении различных циклических фосфониевых структур, которые образуются с высокими выходами при снятии защиты с нестабильных фосфинальдегидов в кислом растворе [5].

Рисунок из J. of Organomet. Chem., 2010, 695, 14, 1824

Если альдегидная группа и фосфиновый центр разделены метиленовым фрагментом, образуется фосфониевый ион [PHR₂CH₂CH(OEt) ₂]Br₂. Реакция этих фосфониевых солей с водой приводит к образованию димеров [–PR₂CH₂CH(OH)–] ₂ [Br] ₂. Если альдегидная функция и фосфин разделены этиленовым спейсером, как например, в PPh₂CH₂CH₂CH(OCH₂CH₂O), в форме единственного диастереомера образуется уникальный тетрамер с 16-членным циклом [–PPh₂CH₂CH₂CH (OH)–] ₄ [Cl] ₄. Реакция HCl с защищенным фосфинальдегидом, в составе которого содержится пропиленовый спейсер (PPh₂CH₂CH₂CH₂CH(OCH₂CH₂O)) дает мономерную фосфониевую соль [–PPh₂CH₂CH₂CH₂CH(OH)–]Cl с пятичленным циклом.

Источники: [1] J. Med. Chem. 2010, 53, 4177; [2] J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6742; [3] J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7268; [4] Tetrahedron, 2010, 66, 26, 4805; [5] J. of Organomet. Chem., 2010, 695, 14, 1824

метки статьи: #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #химия поверхности, #химия полимеров, #элементоорганическая химия