3 maneres emocionants en què els químics van construir compostos aquest any
per Bethany Halford
ENZIMES EVOLUTS CONSTRUITS ENLLAÇOS BIARÍLS
Esquema que mostra un acoblament biaril catalitzat per enzims.
Els químics utilitzen molècules biarils, que presenten grups arílics units entre si per un únic enllaç, com a lligands quirals, materials de construcció i productes farmacèutics.Però fer el motiu biaril amb reaccions catalitzades per metalls, com ara els acoblaments creuats de Suzuki i Negishi, normalment requereix diversos passos sintètics per fer els socis d'acoblament.A més, aquestes reaccions catalitzades per metalls flaquegen 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 citocrom P450 que construeix una molècula biaril mitjançant l'acoblament oxidatiu d'enllaços aromàtics de carboni-hidrogen.L'enzim uneix molècules aromàtiques per crear un estereoisòmer al voltant d'un enllaç amb rotació obstaculitzada (mostrat).Els investigadors pensen que aquest enfocament biocatalític podria convertir-se en una transformació de pa i mantega per fer enllaços biarils (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
RECEPTA PER A LES AMINES TERCIARIS AMB UNA MICA DE SAL
L'esquema mostra una reacció que fa amines terciàries a partir de secundàries.
La barreja de catalitzadors metàl·lics amb fam d'electrons 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 Urbana-Champaign es van adonar que podrien evitar aquest problema si afegeixen una mica de condiment salat a la seva recepta de reactius.En transformar amines secundàries en sals d'amoni, els químics van descobrir que podien 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 fer els fàrmacs antipsicòtics Abilify i Semap i per transformar els fàrmacs existents que són amines secundàries, com l'antidepressiu Prozac, en amines terciàries, demostrant com els químics podrien fabricar nous fàrmacs a partir dels existents (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
ELS AZAARENES VAN SER CONTRACCIÓ DEL CARBONI
L'esquema mostra un N-òxid de quinolina transformat en un N-acilindol.
Aquest any els químics s'han afegit al repertori de l'edició molecular, que són reaccions que fan canvis en els nuclis de molècules complexes.En un exemple, els investigadors van desenvolupar una transformació que utilitza llum i àcid per retallar un sol carboni dels azaarens 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 va implicar una làmpada de mercuri, que va emetre múltiples longituds d'ona de llum.Levin i els seus col·legues van trobar que l'ús d'un díode emissor de llum que emet llum a 390 nm els va donar un millor control i els va permetre 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).
Hora de publicació: 19-12-2022