17:12 2023-05-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Traversarea inelului: o nouă metodă permite activarea C-H prin carbocicluri saturate
_ Trecerea inelului: Noua metodă permite activarea C-H în carbocicluri saturate
O nouă tehnică de „editare moleculară” de la Scripps Research le permite chimiștilor să adauge noi elemente la moleculele organice în locații care anterior nu erau la îndemână.
Cercetătorii au descris noua lor metodă în Nature. Metoda folosește o moleculă de proiectare numită ligand care ajută un catalizator de atomi de paladiu să ajungă de pe o parte a inelului de atom de carbon pentru a rupe o legătură carbon-hidrogen pe cealaltă parte, permițând unui nou set de molecule să se alăture la acel loc. Această performanță de construire a moleculelor a fost anterior imposibilă pentru așa-numitele inele „saturate” de atomi de carbon, care sunt caracteristici comune în moleculele de medicamente.
„Anterior, pentru a obține același rezultat, ar trebui să întreprindă un abordare de novo - ceea ce numim o reacție de ciclizare - care implică formarea unei noi structuri de inel dintr-un lanț aciclic, folosind această nouă metodă, putem modifica direct un inel existent pentru a evita un proces de ciclizare care se poate dovedi adesea provocator", spune studiul. autor principal Jin-Quan Yu, Ph.D., Bristol Myers Squibb Endowed Chair in Chemistry și Frank și Bertha Hupp Profesor la Departamentul de Chimie de la Scripps Research.
„Pe lângă salvarea pașilor, această strategie sintetică fără precedent poate introduce un nou spațiu chimic pentru descoperirea medicamentelor, deoarece substraturi distincte structural sunt încorporate în inel.”
Yu și laboratorul său sunt deja renumiți pentru inovațiile lor în funcționalizarea CH, care este o modalitate puternică de construirea de molecule organice complexe pentru a produce noi produse farmaceutice și alți compuși comerciali valoroși. În această abordare, chimiștii folosesc liganzi și catalizatori pentru a deconecta un atom de hidrogen (H) de un atom de carbon (C) la o poziție dorită pe o moleculă organică. Această deconectare permite unui nou grup de molecule, cunoscut sub numele de grup funcțional, să se lege acolo unde a fost atomul de hidrogen.
Majoritatea moleculelor care sunt folosite pentru a construi noi medicamente includ inele de atomi de carbon, numite și carbocicluri. Datorită parțial grupului lui Yu, funcționalizările C-H ale atomilor de carbon de pe aceste inele au devenit relativ ușoare în multe cazuri. Această abordare nu este adesea aplicabilă, totuși, în cazurile în care grupa funcțională existentă necesară pentru ancorarea ligandului și a catalizatorului se află direct peste inel de la locul de funcționalizare CH dorit.
„Numim acest scenariu „încrucișarea râu”, și a fost extrem de dificil, deoarece catalizatorul de paladiu trebuie să formeze o „punte” tensionată care conectează grupul funcțional existent și locul dorit de carbon de pe cealaltă parte a inelului”, spune Yu.
The Cele mai provocatoare cazuri sunt cele în care structurile inelului de carbon sunt „saturate”, ceea ce înseamnă că carbonii lor sunt conectați doar cu legături unice carbon-carbon. Inelele de carbon saturat sunt frecvente în chimia farmaceutică, dar sunt ținte mai dificile pentru funcționalizarea CH, în parte pentru că legăturile CH au o afinitate mai mică pentru catalizatorii metalici, în comparație cu legăturile duble C-C ale inelelor de carbon nesaturate.
Yu. laboratorul a atins funcționalizarea C-H în inele nesaturate, dar nu a existat nicio modalitate de a face acest lucru într-un inel saturat - până acum.
În studiu, Yu și echipa sa, inclusiv co-primii autori Guowei Kang, Ph.D., Daniel Strassfeld, Ph.D. și Tao Sheng, Ph.D., toți asociați de cercetare postdoctorală în laboratorul Yu, au reușit, după luni de încercări și erori, să dezvolte chinuclidină-piridonă și sulfonamidă-piridonă liganzi care permit funcționalizarea inelelor încrucișate cu inele de carbon saturate. Ei au arătat că abordarea poate funcționa pentru inele care conțin de la patru până la opt atomi de carbon, într-o mare varietate de molecule.
Cercetătorii au demonstrat noua tehnică prin funcționalizarea cu ușurință a moleculelor care sunt folosite pentru a dezvolta viitoare medicamente, inclusiv compuși numiți inhibitori ai histonei deacetilazei, care sunt investigați ca potențiale tratamente pentru cancer.
" Anticipăm că acest nou instrument va simplifica foarte mult sinteza unei clase mari de molecule carbociclice utilizate în chimia farmaceutică, extinzând spațiul chimic pentru descoperirea de medicamente noi și mai bune”, spune Yu.
Comentarii:
Adauga Comentariu