3 spännande sätt som kemister konstruerade föreningar i år
av Bethany Halford
UTVECKLADE ENZYMER BYGGADE BIARYLBINDNINGAR
Schema som visar en enzymkatalyserad biarylkoppling.
Kemister använder biarylmolekyler, som har arylgrupper bundna till varandra med en enkelbindning, som kirala ligander, materialbyggstenar och läkemedel.Men att göra biarylmotivet med metallkatalyserade reaktioner, såsom Suzuki- och Negishi-korskopplingar, kräver vanligtvis flera syntetiska steg för att göra kopplingspartnerna.Dessutom vacklar dessa metallkatalyserade reaktioner vid tillverkning av skrymmande biaryler.Inspirerat av enzymers förmåga att katalysera reaktioner, använde ett team ledd av University of Michigans Alison RH Narayan riktad evolution för att skapa ett cytokrom P450-enzym som bygger en biarylmolekyl via oxidativ koppling av aromatiska kol-vätebindningar.Enzymet kopplar samman aromatiska molekyler för att skapa en stereoisomer runt en bindning med hindrad rotation (visas).Forskarna tror att detta biokatalytiska tillvägagångssätt kan bli en bröd-och-smör-transformation för att skapa biarylbindningar (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPT PÅ TERTIÄRA MINER SOM LITAR PÅ LITE SALT
Schema visar en reaktion som gör tertiära aminer från sekundära.
Att blanda elektronhungriga metallkatalysatorer med elektronrika aminer dödar vanligtvis katalysatorerna, så metallreagenser kan inte användas för att bygga tertiära aminer från sekundära aminer.M. Christina White och kollegor vid University of Illinois Urbana-Champaign insåg att de kunde komma runt detta problem om de lade till lite salt krydda till deras reaktantrecept.Genom att omvandla sekundära aminer till ammoniumsalter fann kemisterna att de kunde reagera dessa föreningar med terminala olefiner, en oxidant och en palladiumsulfoxidkatalysator för att skapa otaliga tertiära aminer med en mängd olika funktionella grupper (exempel visat).Kemisterna använde reaktionen för att göra de antipsykotiska läkemedlen Abilify och Semap och för att omvandla befintliga läkemedel som är sekundära aminer, såsom det antidepressiva medlet Prozac, till tertiära aminer, vilket visar hur kemister kan göra nya läkemedel av befintliga (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENES GENOMGÅR KOLSTRÄCKNING
Schema visar en kinolin-N-oxid omvandlad till en N-acylindol.
I år lade kemister till repertoaren av molekylär redigering, som är reaktioner som gör förändringar i kärnorna i komplexa molekyler.I ett exempel utvecklade forskare en transformation som använder ljus och syra för att klippa ett enda kol ur sexledade azaarener i kinolin-N-oxider för att bilda N-acylindoler med femledade ringar (exempel visat).Reaktionen, utvecklad av kemister i Mark D. Levins grupp vid University of Chicago, är baserad på en reaktion som involverade en kvicksilverlampa, som släckte flera våglängder av ljus.Levin och kollegor fann att användningen av en lysdiod som avger ljus vid 390 nm gav dem bättre kontroll och tillät dem att göra reaktionen allmän för kinolin-N-oxider.Den nya reaktionen ger molekyltillverkare ett sätt att omforma kärnorna i komplexa föreningar och kan hjälpa läkemedelskemister som vill utöka sina bibliotek av läkemedelskandidater (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Posttid: 19-12-2022