3 cara menarik yang dilakukan oleh ahli kimia untuk membina sebatian tahun ini
oleh Bethany Halford
ENZIM YANG BERKEMBANG IKATAN BIARIL TERBINA
Skema menunjukkan gandingan biaril yang dimangkinkan enzim.
Ahli kimia menggunakan molekul biaril, yang menampilkan kumpulan aril yang diikat antara satu sama lain oleh ikatan tunggal, sebagai ligan kiral, blok binaan bahan, dan farmaseutikal. Tetapi pembuatan motif biaril dengan tindak balas yang dimangkinkan logam, seperti gandingan silang Suzuki dan Negishi, biasanya memerlukan beberapa langkah sintetik untuk menjadikan pasangan gandingan tersebut. Lebih-lebih lagi, tindak balas yang dimangkinkan logam ini terbantut apabila menghasilkan biaril yang besar. Diinspirasikan oleh keupayaan enzim untuk memangkinkan tindak balas, satu pasukan yang diketuai oleh Alison RH Narayan dari Universiti Michigan menggunakan evolusi terarah untuk mencipta enzim sitokrom P450 yang membina molekul biaril melalui gandingan oksidatif ikatan karbon-hidrogen aromatik. Enzim tersebut mengawinkan molekul aromatik untuk mencipta satu stereoisomer di sekeliling ikatan dengan putaran terhalang (ditunjukkan). Para penyelidik berpendapat pendekatan biopemangkin ini boleh menjadi transformasi asas untuk membuat ikatan biaril (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RESEPI UNTUK AMINA TERTIER YANG BERGANTUNG PADA SEDIKIT GARAM
Skema menunjukkan tindak balas yang menghasilkan amina tertier daripada amina sekunder.
Mencampurkan mangkin logam yang dahagakan elektron dengan amina yang kaya dengan elektron biasanya membunuh mangkin, jadi reagen logam tidak boleh digunakan untuk membina amina tertier daripada amina sekunder. M. Christina White dan rakan sekerja di University of Illinois Urbana-Champaign menyedari bahawa mereka boleh mengatasi masalah ini jika mereka menambah sedikit perasa masin pada resipi bahan tindak balas mereka. Dengan mengubah amina sekunder menjadi garam ammonium, ahli kimia mendapati mereka boleh bertindak balas dengan sebatian ini dengan olefin terminal, pengoksidaan dan mangkin paladium sulfoksida untuk menghasilkan pelbagai amina tertier dengan pelbagai kumpulan berfungsi (contoh ditunjukkan). Ahli kimia menggunakan tindak balas tersebut untuk membuat ubat antipsikotik Abilify dan Semap dan untuk mengubah ubat sedia ada yang merupakan amina sekunder, seperti antidepresan Prozac, menjadi amina tertier, menunjukkan bagaimana ahli kimia boleh membuat ubat baharu daripada ubat sedia ada (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
AZAARENE MENGALAMI PENGECUTAN KARBON
Skema menunjukkan N-oksida kuinolin yang berubah menjadi N-asilindol.
Tahun ini, ahli kimia telah menambah repertoir penyuntingan molekul, iaitu tindak balas yang membuat perubahan pada teras molekul kompleks. Dalam satu contoh, penyelidik telah membangunkan transformasi yang menggunakan cahaya dan asid untuk memotong satu karbon daripada azaarena enam anggota dalam N-oksida kuinolin untuk membentuk N-asilindol dengan cincin lima anggota (contoh ditunjukkan). Tindak balas yang dibangunkan oleh ahli kimia dalam kumpulan Mark D. Levin di Universiti Chicago, adalah berdasarkan tindak balas yang melibatkan lampu merkuri, yang mengeluarkan pelbagai panjang gelombang cahaya. Levin dan rakan sekerja mendapati bahawa menggunakan diod pemancar cahaya yang memancarkan cahaya pada 390 nm memberi mereka kawalan yang lebih baik dan membolehkan mereka menjadikan tindak balas umum untuk N-oksida kuinolin. Tindak balas baharu ini memberi pembuat molekul cara untuk mengubah suai teras sebatian kompleks dan boleh membantu ahli kimia perubatan yang ingin mengembangkan perpustakaan calon ubat mereka (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Masa siaran: 19 Dis-2022