_ Noua metodă de sinteză a benzofuranului permite complexitatea crearea de molecule

În domeniul chimiei organice, oamenii de știință caută mereu noi tipuri de reacții pentru a debloca căile de sinteză pentru compuși provocatori. Majoritatea progreselor la care am asistat în domeniul farmaceutic și agrochimic în ultimele decenii pot fi urmărite până la descoperirea unor noi căi de reacție practice. Astfel de căi implică adesea înlocuirea selectivă a unui grup funcțional cu altul, formarea de inele aromatice sau scindarea strategică a părților unei molecule. Dar cum rămâne cu rearanjarea grupurilor funcționale existente într-o moleculă?

Cunoscută și sub denumirea de „migrare de substituent”, obținerea unei grupe funcționale pe un inel aromatic (cum ar fi în arene) să sară într-o poziție diferită în inelul este un proces atractiv. Chimiștii au venit cu câteva strategii pentru a determina grupurile funcționale să migreze, dar procesul de sinteză devine semnificativ mai greu atunci când se ocupă cu arene cu un număr mare de grupuri funcționale. În special, este o provocare să rearanjezi grupurile funcționale poziționate lângă grupul-OH în fenoli, un tip de bază de inel aromatic.

Din fericire, o echipă de cercetare condusă de profesorul asociat Suguru Yoshida de la Universitatea de Științe din Tokyo (TUS), Japonia, a găsit recent o soluție inovatoare la această problemă. În lucrarea lor, care a fost publicată în Chemical Communications, cercetătorii prezintă o nouă tehnică de sinteză a diverșilor benzofurani prin rearanjarea moleculară precisă și migrarea substituenților. Alți membri ai echipei au inclus dr. Akihiro Kobayashi și dl Shinya Tabata, ambii de la TUS.

Cercetătorii au descoperit, spre surprinderea lor, că a avut loc o migrare neobișnuită a substituenților la tratarea unui compus aromatic simplu cunoscut sub numele de o. -crezol cu ​​alchinil sulfoxid (AS) impreuna cu anhidrida trifluoracetica (TFAA). Ei au descoperit că această reacție dă parțial un compus în care gruparea funcțională care ar fi de obicei lângă poziția grupului –OH (sau poziția „orto”) se afla în schimb în poziția vecină a inelului aromatic prin formarea inelului benzofuran. Acest lucru i-a determinat imediat să înceapă să examineze în continuare reacțiile mediate de AS/TFAA.

Echipa s-a gândit în cele din urmă că atunci când un fenol substituit reacționează cu AS și TFFA, TFAA activează mai întâi AS, ceea ce duce la închiderea unui inel cu cinci membri care împarte una dintre laturile sale cu fenolul. Acest tip de moleculă rezultată se numește benzofuran.

După aceea, sarcinile dezechilibrate de pe benzofuran declanșează ceea ce este cunoscut sub numele de „rearanjare sigmatropică accelerată de sarcină”. Mai simplu spus, formarea de compuși intermediari încărcați pozitiv permite grupului ortofuncțional să migreze la poziția vecină din partea fenolului.

Cercetătorii au demonstrat versatilitatea strategiei lor prin sintetizarea unei game largi de benzofurani, unele dintre ele. dintre care au fost foarte funcționalizate sau chiar pe deplin funcționalizate. În special, randamentele unora dintre acești compuși au fost excepțional de bune și, în toate cazurile, compoziția grupurilor funcționale nu a fost deteriorată sau alterată de proces.

„Metoda noastră de sinteză modulară ne-a permis să producem diverse benzofurani foarte substituiți din materii prime ușor disponibile prin migrarea substituenților”, subliniază dr. Yoshida. „Din moment ce diverși benzofurani au fost deja utilizați ca compuși bioactivi importanți, benzofuranii nou accesibili ar putea avea o importanță deosebită în științele farmaceutice și agrochimie.”

În general, acest studiu a deblocat o modalitate inovatoare de a sintetiza pur și simplu benzofurani complecși. Cercetătorii speră că eforturile lor vor deschide calea către medicamente mai bune împotriva cancerului, antibiotice, fungicide, erbicide și multe altele.

De menționat, potențialele aplicații ale noilor benzofurani înalt funcționalizați se extind cu mult dincolo de farmaceutice și agrochimie. Ele ar putea fi folosite și ca instrumente în cercetarea biologică, ca coloranți și pigmenți pentru textile, ca parfumuri și chiar ca materiale organic-electronice sau fluorescente.

Acum, tot ce mai rămâne este să perfecționăm această sinteză promițătoare. tehnică și continuați să căutați mai multe modalități de a controla migrarea substituenților. „Aplicații pentru dezvoltarea benzofuranilor bioactivi, sinteza diferitelor heteroaromatice prin mecanisme de reacție similare și studii teoretice cu calcule ale teoriei funcționale a densității sunt în desfășurare în laboratorul nostru”, spune dr. Yoshida.

(Fluierul)