Новости химической науки > Органический дайджест 246

В этом номере дайджеста: one-pot метод получения хиральных тетрагидро-γ-карболинов; более дешевое каталитическое окислительное аннулирование алкинов; инициируемые карбенами каскадные превращения; новый противовирусный препарат, более эффективный, чем занамивир и полный синтез гелсемоксонина gelsemoxonine.

Тетрагидро-β-карболиновый гетероциклический фрагментвходит в состав многих биологически активных соединений. Его тетрагидро-γ-карболиновые аналоги для продуктов природного происхождения, напротив, неизвестны, но представляют собой ценный структурный элемент для разработки новых лекарственных препаратов.

Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, DOI: 10.1021/ol202300t

Исследователи из группы Якобсена (E. N. Jacobsen) из Гарварда разработали мягкий и эффективный метод синтеза, приводящий к образованию оптически чистого, замещенного в 4-положении тетрагидро-γ-карболина. Предложенная исследователями синтетическая стратегия основана на каталитической реакции «изо-Пиктет-Шпенглера», которая представляет one-pot конденсацию и циклизацию индолилэтиламинов и карбонильных соединений [1].

Протекание каталитической реакции ускоряется хиральной тиомочевиной и сокатализатором – бензойной кислотой. Целевое соединение может быть выделено практически в оптически чистой форме (ее>99%) в результате простой перекристаллизации, реакция протекает в присутствии коммерчески доступного катализатора, и может быть масштабирована до значительных объемов.

Исследователи превратили полученный тетрагидро-γ-карболин в алкалоид, структура которого встречается в природных соединениях, с помощью одностадийной реакции со спироциклическим оксоиндолом, при циклизации оптическая чистота продукта реакции сохранялась.

Рисунок из Chem. Sci., 2011, DOI: 10.1039/C1SC00619C

Исследователи из Германии разработали первый процесс катализируемого комплексами рутения аннелирования алкинов, окислителем для которого служит кислород воздуха [2].

Процесс осуществляется в присутствии сокатализатора Cu(OAc)₂˙H₂. Исследователям удалось добиться различной селективности функционализации связей C–H/N–H, получив ряд аналогов биологически активных алкалоидов морского происхождения.

Применявшиеся ранее аналогичные реакции, катализируемые комплексами рутения, требовали использования стехиометрических количеств окислителей – солей меди(II) или серебра(I), однако при этом образовывались значительные количества сопродуктов – тяжелых металлов. Катализируемое родием аэробно окисление подобных субстратов известно, однако катализ рутением дешевле и обеспечивает лучшую хемоселективность и более высокие выходы целевого продукта.

Рисунок из Chem. Sci., 2011, DOI: 10.1039/C1SC00619C

Исследователи из Университета Монаш (Австралия) описывают первый пример каскадного катализа основаниями Бренстеда и Льюиса с помощью N-гетероциклического карбена. Дэвид Лаптон (David Lupton) сообщают об одностадийном синтезе большого ряда дигидропиранонов из циклопропиленоловых эфиров [3].

В соответствии с результатами исследований новому превращению можно предложить следующий механизм: каталитическое депротонирование циклопропиленолового сложного эфира приводит к образованию α- или γ-енолята, который в результате переноса протона образует циклопропил-анион, который, в свою очередь, участвует в электроциклическом размыкании цикла с образованием аллильного аниона, протонирование которого приводит к регенерации катализатора.

Использование двойного катализа основаниями Бренстеда и Льюиса в перспективе позволит разработать новые синтетические трансформации. Помимо этого, использование гомохиральных N-гетероциклических карбенов может обеспечить некоторые энантиоселективные превращения.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja207892q

Чи-Хуэй Вонг (Chi-Huey Wong) синтезировал 4-амино-1-фосфоно-DANA и фосфоно-занамивир, оба эти соединения продемонстрировали большую по сравнению с занамивиром противовирусную активность по отношению к нейраминидазе птичьего и человеческого гриппа, включая те штаммы, которые резистентны к озельтамивиру (Тамифлу) [4].

Впервые практический синтез этих фосфонатов был осуществлен с помощью трехстадийной конверсии сиаловой кислоты в ключевой интермедиат – диэтиловый эфир перацетилированной фосфоно-DANA. Более высокая активность новых соединений по сравнению с заманавиром может объясняться сильным электростатическим взаимодействием их фосфонатных групп с тремя аргининовыми остатками (Arg118, Arg292 и Arg371) активного центра нейраминидазы.

Полученные фосфонаты не проявляют токсичности по отношению к клеткам человека 293T; для от гриппа необходимы наномолярные концентрации полученных фосфонатов, полученные фосфонаты против различных штаммов вирусов H1N1, а также вирусов H5N1 и H3N2.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja208617c

Тору Фукуяма (Tohru Fukuyama) из Университета Токио сообщают о первом примере полного синтеза гелсемоксонина [5].

Дивинилциклопропан-циклогептадиеновая перегруппировка высокофункционализированного субстрата позволила получить бициклическую семичленную структуру со спиро-квартернизованным атомом углерода. Изомеризация α,β-ненасыщенного альдегида в режиме one-pot в насыщенный эфир с помощью комбинации реагентов TMSCN–DBU позволяет осуществить введение азотсодержащей функциональной группы в уникальную азетидиновую структуру.

Обзоры недели: в журнале Chemical Reviews опубликованы обзоры, посвященные ускорению циклоароматизации сопряженных диенинов [6] и ферроэлектрическим металлоорганическим каркасным структурам [7].

Источник: [1] Org. Lett. 2011, 13, DOI: 10.1021/ol202300t; [2] Chem. Sci., 2011, DOI: 10.1039/C1SC00619C; [3] Chem. Sci., 2011, DOI: 10.1039/C1SC00666E; [4] J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja207892q; [5] J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja208617c; [6] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr2001542; [7] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr200174w

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