3 maneres emocionants en què els químics han construït compostos aquest any
per Bethany Halford
ELS ENZIMS EVOLUCIONATS VAN CONSTRUIR ENLLAÇOS DE BIARILO
Esquema que mostra un acoblament de biaril catalitzat per enzims.
Els químics utilitzen molècules de biaril, que presenten grups aril units entre si per un enllaç simple, com a lligands quirals, blocs de construcció de materials i productes farmacèutics. Però la creació del motiu de biaril amb reaccions catalitzades per metalls, com ara els acoblaments creuats de Suzuki i Negishi, normalment requereix diversos passos sintètics per crear els socis d'acoblament. A més, aquestes reaccions catalitzades per metalls fallen quan es fan biarils voluminosos. Inspirat per la capacitat dels enzims per catalitzar reaccions, un equip dirigit per Alison RH Narayan de la Universitat de Michigan va utilitzar l'evolució dirigida per crear un enzim del citocrom P450 que construeix una molècula de biaril mitjançant l'acoblament oxidatiu d'enllaços carboni-hidrogen aromàtics. L'enzim uneix molècules aromàtiques per crear un estereoisòmer al voltant d'un enllaç amb rotació impedida (mostrat). Els investigadors creuen que aquest enfocament biocatalític podria convertir-se en una transformació bàsica per a la creació d'enllaços biaril (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPTA D'AMINES TERCIÀRIES BASAT EN UNA MICA DE SAL
L'esquema mostra una reacció que produeix amines terciàries a partir de secundàries.
La barreja de catalitzadors metàl·lics amb amines riques en electrons normalment mata els catalitzadors, de manera que els reactius metàl·lics no es poden utilitzar per construir amines terciàries a partir d'amines secundàries. M. Christina White i els seus col·legues de la Universitat d'Illinois a Urbana-Champaign es van adonar que podien solucionar aquest problema si afegien una mica de condiment salat a la seva recepta de reactius. En transformar les amines secundàries en sals d'amoni, els químics van descobrir que podien fer reaccionar aquests compostos amb olefines terminals, un oxidant i un catalitzador de sulfòxid de pal·ladi per crear una infinitat d'amines terciàries amb una varietat de grups funcionals (exemple mostrat). Els químics van utilitzar la reacció per fabricar els fàrmacs antipsicòtics Abilify i Semap i per transformar fàrmacs existents que són amines secundàries, com l'antidepressiu Prozac, en amines terciàries, demostrant com els químics podrien crear nous fàrmacs a partir dels existents (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
Els azaarens van patir una contracció de carboni
L'esquema mostra un N-òxid de quinolina transformat en un N-acilindol.
Aquest any, els químics han ampliat el repertori de l'edició molecular, que són reaccions que fan canvis als nuclis de molècules complexes. En un exemple, els investigadors van desenvolupar una transformació que utilitza llum i àcid per retallar un sol carboni d'azaarenes de sis membres en N-òxids de quinolina per formar N-acilindols amb anells de cinc membres (exemple mostrat). La reacció, desenvolupada pels químics del grup de Mark D. Levin a la Universitat de Chicago, es basa en una reacció que implicava una làmpada de mercuri, que emetia múltiples longituds d'ona de llum. Levin i els seus col·legues van descobrir que l'ús d'un díode emissor de llum que emet llum a 390 nm els donava un millor control i els permetia generalitzar la reacció per als N-òxids de quinolina. La nova reacció ofereix als fabricants de molècules una manera de remodelar els nuclis de compostos complexos i podria ajudar els químics medicinals que busquen ampliar les seves biblioteques de candidats a fàrmacs (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Data de publicació: 19 de desembre de 2022