3 cách thú vị mà các nhà hóa học tạo ra các hợp chất trong năm nay
bởi Bethany Halford
CÁC ENZYME TIẾN HÓA XÂY DỰNG LIÊN KẾT BIARYL
Sơ đồ thể hiện sự ghép nối biaryl được xúc tác bởi enzyme.
Các nhà hóa học sử dụng các phân tử biaryl, có các nhóm aryl liên kết với nhau bằng một liên kết đơn, làm phối tử bất đối, khối xây dựng vật liệu và dược phẩm.Nhưng việc tạo mô típ biaryl bằng phản ứng xúc tác kim loại, chẳng hạn như khớp nối chéo Suzuki và Negishi, thường yêu cầu một số bước tổng hợp để tạo đối tác khớp nối.Hơn nữa, những phản ứng xúc tác kim loại này bị chậm lại khi tạo ra biaryl cồng kềnh.Lấy cảm hứng từ khả năng xúc tác phản ứng của enzym, một nhóm nghiên cứu do Alison RH Narayan của Đại học Michigan đứng đầu đã sử dụng quá trình tiến hóa có định hướng để tạo ra enzym cytochrom P450 tạo ra phân tử biaryl thông qua quá trình ghép oxy hóa của liên kết carbon-hydro thơm.Enzim kết hợp các phân tử thơm để tạo ra một đồng phân lập thể xung quanh một liên kết bị cản trở chuyển động quay (được hiển thị).Các nhà nghiên cứu cho rằng phương pháp xúc tác sinh học này có thể trở thành một công cụ biến đổi dễ dàng để tạo ra các liên kết biaryl (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
CÔNG THỨC TẠO AMIN Bậc 3 DỰA VÀO MỘT ÍT MUỐI
Sơ đồ cho thấy một phản ứng tạo ra các amin bậc ba từ các bậc hai.
Trộn các chất xúc tác kim loại đói điện tử với các amin giàu điện tử thường giết chết các chất xúc tác, vì vậy thuốc thử kim loại không thể được sử dụng để tạo ra các amin bậc ba từ các amin bậc hai.M. Christina White và các đồng nghiệp tại Đại học Illinois Urbana-Champaign nhận ra rằng họ có thể giải quyết vấn đề này nếu thêm một số gia vị mặn vào công thức chất phản ứng của họ.Bằng cách biến đổi các amin bậc hai thành muối amoni, các nhà hóa học nhận thấy rằng họ có thể phản ứng các hợp chất này với olefin cuối, chất oxy hóa và chất xúc tác palađi sulfoxit để tạo ra vô số amin bậc ba với nhiều nhóm chức khác nhau (ví dụ minh họa).Các nhà hóa học đã sử dụng phản ứng này để tạo ra thuốc chống loạn thần Abilify và Semap, đồng thời biến đổi các loại thuốc hiện có là amin bậc hai, chẳng hạn như thuốc chống trầm cảm Prozac, thành amin bậc ba, chứng minh cách các nhà hóa học có thể tạo ra thuốc mới từ những loại thuốc hiện có (Khoa học 2022, DOI: 10.1126/khoa học.abn8382).
AZAARENES THEO HỢP ĐỒNG CARBON
Sơ đồ cho thấy một quinoline N-oxide chuyển thành một N-acylindole.
Năm nay, các nhà hóa học đã thêm vào danh mục chỉnh sửa phân tử, đó là những phản ứng tạo ra những thay đổi đối với lõi của các phân tử phức tạp.Trong một ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát triển một phép biến đổi sử dụng ánh sáng và axit để tách một cacbon ra khỏi các azaaren sáu cạnh trong các ôxit quinoline để tạo thành các N-acylindoles có các vòng năm cạnh (ví dụ được hiển thị).Phản ứng được phát triển bởi các nhà hóa học trong nhóm của Mark D. Levin tại Đại học Chicago, dựa trên phản ứng liên quan đến đèn thủy ngân phát ra nhiều bước sóng ánh sáng.Levin và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng việc sử dụng một đi-ốt phát sáng phát ra ánh sáng ở bước sóng 390 nm giúp họ kiểm soát tốt hơn và cho phép họ thực hiện phản ứng tổng quát đối với các oxit N-quinoline.Phản ứng mới cung cấp cho các nhà sản xuất phân tử một cách để tu sửa lõi của các hợp chất phức tạp và có thể giúp các nhà hóa dược đang tìm cách mở rộng thư viện các ứng cử viên thuốc của họ (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Thời gian đăng bài: 19-Dec-2022