Новости химической науки > Органический дайджест 212

В этом номере дайджеста: силил-функционализированные смолы для селективного выделения спиртов из экстрактов природного происхождения; расшифрована структура нейротоксичного олигомера; кислотный органокатализатор для хирального присоединения; новое лекарство от гепатита С и диазосоединения для синтеза алкенов.

Химики разработали альтернативный метод селективного извлечения природных продуктов из морской воды, а также растительных и микробиологических экстрактов [1].

Рисунок из Chem. Sci., DOI: 10.1039/c0sc00620c

Поскольку около половины фармацевтических соединений, использующихся в настоящее время, являются производными природных продуктов, исследователи весьма заинтересованы в разработке методов быстрого и эффективного извлечения интересующих их соединений из природных источников. К сожалению, традиционные методы, например хроматография и экстракция не позволяют выделять известные и новые соединения из природных источников с той скоростью, с которой хотелось бы этого исследователям.

В группе Эрина Карлсона (Erin E. Carlson) для иммобилизации спиртов природного происхождения были использованы силил-функционализированные твердые подложки. Выделенные с помощью новой «ловушки» соединения могут быть достаточно легко отделены от ловушки после окончания процедуры «экстракции». Новая концепция была протестирована при выделении анизомицина (anisomycin), ингибитора, роста белка, вырабатываемого микроорганизмом Streptomyces griseolus. Исследователям удалось извлечь 82% анизомицина из экстракта. Исследователи считают, что система может быть модифицирована и для извлечения других классов соединений.

Рисунок из Proc. Natl. Acad. Sci. USA, DOI: 10.1073/pnas.1013225108

Используя малоугловое рассеяние рентгеновских лучей [small-angle X-ray scattering (SAXS)], международная группа исследователей определила строение α-синуклеинового олигомера, агрегированного белка, который считается вовлеченным в образование фибрилл – причин болезни Паркинсона [2].

Исследователи предполагают, что в нейродегенеративные расстройства вовлечены не мономеры или фибриллы, а олигомерные агрегаты белков, однако роль олигомеров в образовании фибрилл до настоящего времени оставалась невыясненной.

Исследователи под руководством Даниеля Отцена (Daniel E. Otzen) смогли прозондировать олигомеры в процессе непосредственного образования фибрилл. Обработка данных, полученных с помощью SAXS, методами ab initio было обнаружено, что олигомеры α-синуклеина в среднем состоят из 16 мономеров и имеют вытянутую формой с размерами 180 × 90 Ангстрем.

Форма и размеры олигомера позволяют предположить, что токсичность олигомера обуславливается его способностью перфорировать стенки клеток и там, внутри них образовывать связки фибрилл.

Рисунок из Nature, DOI: 10.1038/nature09723

В перечне реакций, которые могут катализироваться объемными протонодонорами появился новый пункт – асимметрическое присоединение по двойным связям углерод–углерод [3].

Обычно хиральные протонодонорные кислоты Бренстеда используются для функционализации карбонильных или других полярных соединений. Дин Тосте (F. Dean Toste) применил дитиофосфорную кислоту для конверсии диенов в пятичленные циклические пирролидины и тетрагидрокарбазолы.

Хиральный фосфоросодержащий анион кислоты контролирует селективность реакции, ковалентно связываясь с диеном и отщепляется, регенерируя каталитически активную частицу после образования пятичленного цикла. Такой механизм реакции позволяет избежать образования карбокатионных интермедиатов, которые обычно образуются при взаимодействии кислота – кратная связь. В настоящее время исследователи планируют использовать новую органокаталитическую реакцию для модификации субстратов другого типа.

Рисунок из Med. Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/c0md00197j

Исследователи из Великобритании разработали лекарство для лечения гепатита С, которое может применяться перрорально [4].

В группе Дэвида Прайда (David Pryde) было получено соединение, способное активировать белок иммунной системы TLR7, способный бороться с инфекцией. Этот белок распознает чужеродную ДНК вируса и активирует выработку белков, ингибирующих репликацию вируса.

Соединение, полученное в группе Прайда, представляет собой синтетический аналог пуринов, которые, как известно, могут активировать TLR7. Проверка предварительно полученной синтетической библиотеки на клеточной линии, пораженной гепатитом C, показала, что соединение, содержащее трифторметильную группу, проявляет наиболее высокую активность в активации TLR7.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201004923

У диазосоединений обнаружился еще один скрытый талант – они могут вступать в реакцию сочетания с другими диаосоединениями, образуя двойные связи углерод-углерод. Если такая реакция сочетания, катализируемая переходными металлами, окажется реализуемой и для сложных по структуре субстратом, метод может дополнить известные методы генерации двойной связи – реакцию Виттига и метатезис [5].

Химики из команды Хью Дэвиса (Huw M. L. Davies) обнаружили новую реакцию благодаря чистой случайности. Они ввели в одну и ту же реакционную систему диазосоединение, представлявшее собой донорно-акцепторный карбеноид и незамещенное диазосоединение. Целью работы было сравнение селективности диазосоединений в реакции родий-катализируемой активации связей C–H, однако вместо ожидаемой конкуренции в активации субстрата происходило сочетание двух молекул диазосоединения. При изучении механизма реакции было обнаружено, что стерический объем незамещенного диазосоединения увеличивает стереоселективность реакции.

Обзоры недели: в журнале Chemical Reviews опубликован обзор, посвященные достижениям в области катализируемых комплексами переходных металлов (Pd,Ni,Fe) реакций кросс-сочетания, протекающих с участием алкил-металлоорганических соединений [6]; в журнале Chemical Society Reviews – обзор, посвященный проблемам региоселективности реакций борилирования алканов и аренов [7].

Источник: [1] Chem. Sci., DOI: 10.1039/c0sc00620c; [2] Proc. Natl. Acad. Sci. USA, DOI: 10.1073/pnas.1013225108; [3] Nature, DOI: 10.1038/nature09723; [4] Med. Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/c0md00197j; [5] Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201004923; [6] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr100327p; [7] Chem. Soc. Rev., 2011, DOI: 10.1039/C0CS00156B

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #медицинская химия, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия