3 דרכים מרגשות בהן כימאים בנו תרכובות השנה
מאת בת'ני האלפורד
אנזימים מפותחים בנויים קשרי ביאריל
סכימה המציגה צימוד ביאריל מזורז אנזים.
כימאים משתמשים במולקולות ביאריל, הכוללות קבוצות אריל הקשורות זו לזו על ידי קשר יחיד, כליגנדים כיראליים, אבני בניין של חומרים ותרופות.אבל הכנת מוטיב הביאריל עם תגובות מזרזות מתכת, כגון צימודים צולבים של סוזוקי ונגשי, דורשת בדרך כלל מספר שלבים סינתטיים כדי להפוך את שותפי הצימוד.יתרה מכך, התגובות המזרזות ממתכת מתקרעות בעת יצירת ביארילים מגושמים.בהשראת יכולתם של אנזימים לזרז תגובות, צוות בראשות אליסון RH Narayan מאוניברסיטת מישיגן השתמש באבולוציה מכוונת כדי ליצור אנזים ציטוכרום P450 הבונה מולקולת ביאריל באמצעות צימוד חמצוני של קשרי פחמן-מימן ארומטיים.האנזים מחבר מולקולות ארומטיות כדי ליצור סטריאואיזומר אחד סביב קשר עם סיבוב מופרע (מוצג).החוקרים חושבים שגישה ביו-קטליטית זו יכולה להפוך לטרנספורמציה של לחם וחמאה ליצירת קשרי ביאריל (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
מתכון לאמינים שלישוניים נשען על מעט מלח
סכימה מראה תגובה המייצרת אמינים שלישוניים משניים.
ערבוב של זרזי מתכת הרעבים לאלקטרונים עם אמינים עשירים באלקטרונים הורג בדרך כלל את הזרזים, כך שלא ניתן להשתמש בריאגנטים של מתכת לבניית אמינים שלישוניים מאמינים משניים.מ' כריסטינה ווייט ועמיתיה מאוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין הבינו שהם יכולים לעקוף את הבעיה הזו אם יוסיפו קצת תיבול מלוח למתכון המגיבים שלהם.על ידי הפיכת אמינים משניים למלחי אמוניום, הכימאים מצאו שהם יכולים להגיב לתרכובות אלו עם אולפינים סופניים, חומר מחמצן וזרז פלדיום sulfoxide כדי ליצור אינספור אמינים שלישוניים עם מגוון קבוצות פונקציונליות (דוגמה מוצגת).הכימאים השתמשו בתגובה כדי לייצר את התרופות האנטי-פסיכוטיות Abilify ו-Semap וכדי להפוך תרופות קיימות שהן אמינים משניים, כמו התרופה נוגדת הדיכאון Prozac, לאמינים שלישוניים, והדגימו כיצד כימאים עשויים לייצר תרופות חדשות מהקיימות (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
האזארנים עברו התכווצות פחמן
סכימה מראה כינולין N-אוקסיד שעבר טרנספורמציה ל-N-אצילינדול.
השנה הוסיפו כימאים לרפרטואר העריכה המולקולרית, שהן תגובות שעושות שינויים בליבות של מולקולות מורכבות.בדוגמה אחת, חוקרים פיתחו טרנספורמציה המשתמשת באור וחומצה כדי לגזור פחמן בודד מתוך אזארנים בעלי שישה איברים ב-N-oxides של קינולין ליצירת N-acylindoles עם טבעות חמש איברים (דוגמה מוצגת).התגובה, שפותחה על ידי כימאים בקבוצתו של מארק ד' לוין באוניברסיטת שיקגו, מבוססת על תגובה שכללה מנורת כספית, שהוציאה אורכי גל מרובים של אור.לוין ועמיתיו גילו ששימוש בדיודה פולטת אור הפולטת אור ב-390 ננומטר נתן להם שליטה טובה יותר ואיפשר להם להפוך את התגובה כללית עבור תחמוצות N- קינולין.התגובה החדשה נותנת ליצרני מולקולות דרך לעצב מחדש את הליבות של תרכובות מורכבות ויכולה לעזור לכימאים רפואיים המעוניינים להרחיב את ספריות המועמדים לתרופות שלהם (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
זמן פרסום: 19 בדצמבר 2022