Новости химической науки > Органический дайджест 238

В сегодняшнем номере дайджеста: упрощенный метод введения трифторметильной группы; углеводная инъекция для борьбы с госпитальными инфекциями; фторированные производные ДДТ как альтернативные пестициды; стереоселективный синтез (Е)-стирилкетонов и тиоцианат кобальта в сочетании с ТСХ позволит обнаружить кокаин.

Исследователи из США разработали простой дешевый способ введения трифторметильной группы в гетероароматические соединения. Введение фтора в молекулы – кандидаты в лекарства – позволяет придать соединениям полезные свойства, как, например, повышенная стабильность или улучшенное взаимодействие с белками-мишенями [1].

Трифторметилирование гетероароматических соединений – ключевой процесс для многих органических синтезов. Один из методов трифторметилирования основан на применении газообразного CF₃I, количественный расход которого сложно контролировать, поэтому, как говорит Фил Баран (Phil Baran) из Исследовательского Института Скриппса, химики не любят использовать этот метод.

Рисунок из Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2011, DOI: 10.1073/pnas.1109059108

В поисках упрощенного метода трифторметилирования гетероциклов исследователи из группы Барана изучили более полутысячи систем трифотметилирования гетероциклов, взяв в качестве модельного субстрата 4-трет-бутилпиридин. Наилучших результатов удалось добиться при использовании реактива Ланглуа – трифторметансульфината натрия (CF₃SO₂Na), стабильное дешевое коммерчески доступное соединение. Предполагается, что при разложении реагента Ланглуа образуется радикал CF₃.

Рисунок из Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/c1cc13614c

Химики из Германии синтезировали углевод с поверхности наиболее вирулентного штамма бактерии Clostridium difficile. Синтезированная молекула может использоваться для разработки вакцины против этой инфекции [2].

Инфекция C. difficile представляет собой достаточно распространенный случай диареи, приобретенной в больничных условиях, у пациентов с подавленной иммунной системой она может приводить к смертельным случаям. Возглавлявший исследование Пауль Зеербергер (Peter Seeberger) отмечает, что необходимо разработать вакцину для борьбы с этой инфекцией, однако разработка такой вакцины представляет собой непростую задачу.

Наиболее опасны инфекции, вызываемые сверхвирулентным штаммом – типом 027. Резистентность к антибиотикам, как и плотное строение спор C. difficile делает лечение этого типа больничной инфекции крайне неэффективным.

Чтобы найти способы борьбы с этим конкретным вирусом Исследователи из группы Сеербергера синтезировали структурное звено пентагликана PS-1, встречающегося только на поверхности мембраны штамма типа 027 как и сам олигосахарид. Цель исследователей заключается в дальнейшем применении PS-1 для создания препарата, способного распознавать PS-1 и уничтожить опасный штамм C. difficile.

Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, 4128

Высокоэффективный пестицид 1,1,1-трихлор-2,2-бис-(пара-хлорфенил)этан (ДДТ, 1) применялся по всему миру для борьбы с заболеваниями, переносящимися насекомыми (например, малярия), пока не был запрещен в развитых странах. Одной из причин запрета являлась его химическая устойчивость, приводившая к тому, что он не разлагался в условиях окружающей среды и аккумулировался в организмах через систему пищевых цепей.

Пракаси (G. K. S. Prakasy) и Ола (G. A. Olah) разработали синтетическую стратегию для получения фторированных аналогов ДДТ, в соответствии с которой замещенные арены (например, 2) обрабатывают синтонами фторированного ацетальдегида (3) в сверхкислых условиях. В качестве кислотного катализатора применяется моногидрат трифторида бора, он же играет роль реакционной среды. Предложенный исследователями one-pot метод позволяет получать 1,1,1-трифтор-2,2-диарилэтаны (4) с высокими выходами без необходимости использовать органические растворители [3].

Авторы отмечают, что разработанный ими метод представляет собой разновидность гидроксиалкилирования по Фриделю-Крафтсу. Было получено большое количество фторпроизводных, которые могут рассматриваться как аналоги ДДТ, обладающие, помимо прочего, большей пестицидной активностью и большей способностью к биоразложению.

Рисунок из J. Org. Chem. 2011, 76, 6438

Павлюк (P. Pawluc) с соавторами из Университета Адама Мицкевича (Познань) сообщают об эффективном one-pot методе конверсии производных стирола в соответствующие (E)-стирилкетоны. Реакция протекает через катализируемое комплексом рутения селективное сочетание стиролового субстрата с винилтриметилсиланом, приводящее к образованию интермедиата, который не выделяли; следующая стадия – катализируемое родием десилилирование-ацилирование, приводящее к образованию целевого продукта [4].

Был изучен ряд субстратов с различными заместителями в фенильном кольце и ряд ацилирующих реагентов, во всех случаях образовывались преимущественно Е-изомеры целевых соединений (соотношение изомеров E/Z ≈ 99:1).

Рисунок из New J. Chem. 2011, 35, 1351

По оценкам статистики в настоящий момент кокаиновой зависимостью страдает около 13 миллионов человек по всему миру. Наркотик может продаваться в виде свободного основания или солянокислой соли. В составе продающихся на улицах дозах могут также присутствовать более дешевые вещества, которые с кокаином могут давать комплементарные эффекты (прокаин, лидокаин или бензокаин) и инертные разбавители – NaCl или лактоза, которые добавляют в дозы для увеличения доходов наркоторговцев.

Существующие в настоящее время методы определения кокаина основаны на его комплексообразовании с Co(SCN)₂ в водном растворе, однако лидокаин и аналоги также образуют комплексы с роданидом кобальта, поэтому экспертам приходится подтверждать содержание кокаина в пробе с помощью методов хромато-масс спектрометрии.

Сири (O. Siri) сообщает о новом методе определения кокаина с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) и комплексообразования. Было обнаружено, что циклогексан-этанольный раствор (95:5 соответственно) и оксид алюминия позволяют разделить кокаин и примеси с помощью ТСХ, при этом, как сам кокаин, так и его солянокислая соль (крэк) характеризуются одинаковым коэффициентом удерживания [5].

Импрегнирование пластинки для ТСХ Co(SCN)₂ позволяют проводить идентификацию кокаина по изменению цвета. Для стабилизации пластинки ТСХ, импрегнированной комплексом, исследователи использовали этиленгликоль для обеспечения влажности системы. Предел обнаружения кокаина новым методом составляет около 3 мг/мл.

Новый метод был использован для анализа 49 образцов «уличного» кокаина. Методика позволяет определять кокаин в образцах, содержащих не менее 15% наркотика. Новый метод прост, эффективен и может использоваться криминалистами вне лаборатории – непосредственно на месте преступления.

Источники: [1] Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2011, DOI: 10.1073/pnas.1109059108; [2] Chem. Commun., 2011, DOI: 10.1039/c1cc13614c; [3] Org. Lett. 2011, 13, 4128; [4] J. Org. Chem. 2011, 76, 6438; [5] New J. Chem. 2011, 35, 1351

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