3 cara menarik yang ahli kimia membina sebatian tahun ini
oleh Bethany Halford
ENZIM BERKEMBANG MEMBINA BON BIARYL
Skim yang menunjukkan gandingan biaril yang dimangkinkan enzim.
Ahli kimia menggunakan molekul biaril, yang menampilkan kumpulan aril yang ditambat antara satu sama lain dengan ikatan tunggal, sebagai ligan kiral, bahan binaan bahan, dan farmaseutikal.Tetapi membuat motif biaryl dengan tindak balas pemangkin logam, seperti gandingan silang Suzuki dan Negishi, biasanya memerlukan beberapa langkah sintetik untuk membuat pasangan gandingan.Lebih-lebih lagi, tindak balas pemangkin logam ini goyah apabila membuat biaril yang besar.Diilhamkan oleh keupayaan enzim untuk memangkinkan tindak balas, pasukan yang diketuai oleh Alison RH Narayan dari Universiti Michigan menggunakan evolusi terarah untuk mencipta enzim sitokrom P450 yang membina molekul biaryl melalui gandingan oksidatif ikatan karbon-hidrogen aromatik.Enzim mengawinkan molekul aromatik untuk mencipta satu stereoisomer di sekeliling ikatan dengan putaran terhalang (ditunjukkan).Para penyelidik berpendapat pendekatan biokatalitik ini boleh menjadi transformasi roti dan mentega untuk membuat ikatan biaryl (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RESEPI AMIN TERTIAR BERGANTUNG KEPADA SEDIKIT GARAM
Skema menunjukkan tindak balas yang membuat amina tertier daripada amina sekunder.
Mencampurkan pemangkin logam yang lapar elektron dengan amina kaya elektron biasanya membunuh pemangkin, 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 beberapa perasa masin ke dalam resipi reaktan mereka.Dengan menukar amina sekunder kepada garam ammonium, ahli kimia mendapati mereka boleh bertindak balas terhadap sebatian ini dengan olefin terminal, oksidan, dan mangkin paladium sulfoksida untuk mencipta pelbagai amina tertier dengan pelbagai kumpulan berfungsi (contoh ditunjukkan).Ahli kimia menggunakan tindak balas untuk membuat ubat antipsikotik Abilify dan Semap dan untuk mengubah ubat sedia ada yang merupakan amina sekunder, seperti antidepresan Prozac, kepada amina tertier, menunjukkan bagaimana ahli kimia boleh membuat ubat baru daripada yang sedia ada (Sains 2022, DOI: 10.1126/sains.abn8382).
AZARENES MENJALANI PENGUNCUTAN KARBON
Skim menunjukkan kuinolin N-oksida bertukar menjadi N-acylindole.
Tahun ini ahli kimia menambah repertoir penyuntingan molekul, yang merupakan tindak balas yang membuat perubahan pada teras molekul kompleks.Dalam satu contoh, penyelidik membangunkan transformasi yang menggunakan cahaya dan asid untuk memotong satu karbon daripada azaarenes enam anggota dalam kuinolin N-oksida untuk membentuk N-acylindole 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 membuat tindak balas umum untuk kuinolin N-oksida.Reaksi baharu ini memberi pembuat molekul cara untuk mengubah suai teras sebatian kompleks dan boleh membantu ahli kimia perubatan yang ingin mengembangkan perpustakaan calon dadah mereka (Sains 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Masa siaran: Dis-19-2022