Новости химической науки > Органический дайджест 242

В этом номере дайджеста: флуоресцирующие РНК для изучения биофизических свойств нуклеиновых кислот; новый способ получения циклических соединений; N-гетероциклический карбен катализирует образование лактонов; солнечный свет удаляет защиту со спиртовых групп и карбид кальция как исходное вещество для синтеза симметричных диарилацетиленов.

Полный набор флуоресцирующих нуклеозидов для создания аналогов РНК предоставляет исследователям модифицированное орудие для изучения биофизических свойств нуклеиновых кислот [1].

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja206095a

Итжак Тор (Yitzhak Tor) и Ринатус Синкелдам (Renatus W. Sinkeldam) из Университета Калифорнии синтезировали все четыре аналога нуклеозидов РНК на основании одного и того же тиенопиримидинового фрагмента. Исследователи получали аналоги пиримидинов за счет связывания остатка D-рибозы с атомом N-1 гетероцикла, пуриноподобные основания синтезировали за счет связывания углевода с положением C-2 тиофена, сетка водородных связей в полученных системах имитирует распределение водородных связей в нативных нуклеотидах. Синтезированные аналоги нуклеозидов отличаются интенсивной флуоресценцией, которая сохраняется даже при их введении в двойную спираль нуклеиновой кислоты.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja2059704

Исследователи из группы Кристины Вайт (M. Christina White) из Университета Иллинойса предлагают новый тип каталитического дегидрирования, который может ускорить получение циклических соединений, став альтернативой известной реакции Дильса-Альдера. Новый подход позволяет упростить подходы к выбору исходных веществ для реакции, сократить количество стадий и увеличить выход целевых циклических соединений [2].

Новая стратегия позволяет обойти проблему, типичную для классической реакции Дильса-Альдера: зачастую сопряженный диен, необходимый для проведения реакции циклоприсоединения, не так просто получить. В принципе, диены можно получить дегидрированием алкенов, однако в лабораторной практике такой подход используется крайне редко, так как в условиях дегидрирования алкенов может происходить олигомеризация как алкенов, так и сопряженных диенов.

Исследователям из группы Вайт скомбинировали в одном процессе реакцию дегидрирования и реакцию Дильса-Альдера, не выводя получение сопряженного диена и его выделение в отдельную стадию. При реализации скомбинированного процесса терминальный олефин претерпевает вызванное сульфоксидными комплексами палладия дегидрирование, образующийся в результате которого транс-диен вступает в реакцию циклоприсоединения с электрононедостаточным олефином, образуя производное циклогексена.

Новый метод был использован для синтеза гидроизоиндолинов, цис-декалинов, гидроизохинолинов, изоинлдолохинонов и других сложных циклических молекул, представляющих интерес в плане синтеза природных продуктов и медицинской химии.

Рисунок из Org. Lett., 2011, 13 (17), 4708

В рамках исследования возможности применения гомоенолятных производных в каскадных реакциях исследователи из группы Чи (Y. R. Chi) из Тухнологического Университета Наньян ранее описывали применение N-гетероциклических карбеновых катализаторов для прямого получения енолятов из еналей [3].

Новая их работа – дальнейшее развитие предыдущих исследований в области – они обнаркжили, что халконы, содержащие электроноакцепторный заместитель в α-положении реагируют с еналями в присутствии N-гетероциклических карбеновых катализаторов, в результате чего итоговым продуктом реакции являются функционализированные лактоны.

Для эффективного протекания реакции необходимо наличие в реакционной системе сильного основания, например 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ена (DBU). Для ряда субстратов исследователи сообщают об образовании исключительно одного из двух возможных стереоизомеров целевого продукта.

Рисунок из J. Org. Chem., 2011, 76 (15), 5873

Фотолабильные защитные группы [photolabile protecting groups (PPG)] весьма полезны для органической химии, биохимии, фотолитографии и других областях, поскольку из можно удалить без введения в реакционную систему других реагентов – просто за счет облучения светом. Одними из наиболее эффективных фотолабильных защитных групп для спиртов являются диметиламинотритильные группы (DMATr) [4].

Исследователи из группы Вонга (P. Wang) из Университета Алабамы изучали PPG с тритильными заместителями – DMATr и 4-метокситритил, чтобы выяснить как строение защитных групп влияет на их реакционную способность; было обнаружено, что эффективность обеих защитных групп примерно одинакова.

Эксперименты с замещением источника ультрафиолетового излучения на обычный солнечный свет для снятия защиты DMATr со спиртов, показали, что при использовании в качестве растворителя смеси H₂O–MeCN защита снимается с гидроксильных групп маннозы за 4,5 часа при температуре 20-30°C; выход продукта составляет более 80%. Такое удаление защиты с помощью солнечного света может использоваться в промышленных масштабах, так как для него не требуется специальная фотохимическая аппаратура.

Рисунок из J. Org. Chem., 2011, 76 (15), 5873

Сурмит Вачарасинду (Sumrit Wacharasindhu) из Университета Чулалонгкорн (Бангког) разработали простой и эффективный метод синтеза симметричных диарилацетиленов исходя из сравнительно дешевых исходных веществ – карбида кальция и йодарена [5].

Реакция не только протекает с высоким выходом и с высокой селективностью, но и может быть осуществлена в присутствии различных функциональных групп. Новая реакция помогла исследователям провести синтез высокофункциональных олигофениленэтиниленов.

Обзоры недели: в журнале Tetrahedron могут оказаться интересными обзоры о попытках синтеза природных производных [3.3.1]флороглюцинола [6]; о существующих в настоящее время методах синтеза фосфата озельтамивира (Tamiflu); [7] и о новой стратегии синтеза природных соединений – внутримолекулярной циклизации карбонилилидов [8].

Источники: [1] J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja206095a; [2] J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja2059704; [3] Org. Lett., 2011, 13 (17), 4708; DOI: 10.1021/ol201917u; [4] J. Org. Chem., 2011, 76 (15), 5873; DOI: 10.1021/jo200692c; [5] Tetrahedron, 2011, 67, 42, 8177; doi:10.1016/j.tet.2011.08.042; [6] Tetrahedron, 2011, 67, 40, 7631; doi:10.1016/j.tet.2011.06.079; [7] Tetrahedron, 2011, 67, 41, 7875; doi:10.1016/j.tet.2011.07.010; [8] Tetrahedron, 2011, 67, 42, 8057; doi:10.1016/j.tet.2011.07.009

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