14:29 2022-11-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Metoda prezice stereochimia precisă a reacțiilor periciclice folosind doar structura moleculei țintă
_ Metoda prezice stereochimia precisă a periciclicii reacții folosind doar structura moleculei țintă
Cercetătorii de la Institutul pentru Proiectarea și Descoperirea Reacțiilor Chimice (WPI-ICReDD) au demonstrat utilizarea extinsă a unei metode de calcul numită metoda reacției induse de forță artificială (AFIR), prezicerea reacțiilor periciclice cu stereoselectivitate precisă bazată numai pe informații despre molecula produsului țintă.
Predicția precisă a stereochimiei unei molecule – adică aranjarea 3D a atomilor ei constituenți – este fără precedent pentru o astfel de căutare automată a căii de reacție. metodă. Acest studiu servește drept dovadă a conceptului că metoda AFIR are potențialul de a descoperi reacții noi cu stereochimie specifică.
În acest studiu, AFIR este folosit pentru a calcula reacțiile retrosintetice sau inverse, care merg de la moleculele produsului până la început. materiale. Anterior, AFIR a fost folosit pentru a prezice reacții mici, simple, dar predicțiile stereochimice precise nu erau accesibile, limitând aplicabilitatea tehnicii. În acest studiu, cercetătorii depășesc acest obstacol utilizând metoda AFIR pe o clasă majoră de reacții chimice numite reacții periciclice, care se găsesc în mod obișnuit în procesele biologice, inclusiv în sinteza vitaminei D.
O proprietate cheie a reacțiile periciclice înseamnă că au aceeași relație stereochimică indiferent dacă reacția are loc în direcția înainte sau înapoi. Acest lucru a permis echipei să utilizeze stereochimia calculată pentru reacția inversă pentru a prezice cu precizie stereochimia pentru reacția directă.
În special, AFIR a reușit, de asemenea, să prezică corect stereochimia pentru o reacție care încalcă regulile Woodward-Hoffman. , care guvernează de obicei comportamentul reacțiilor periciclice. Capacitatea acestei tehnici de a prezice excepții de la aceste reguli standard demonstrează potențialul utilizării acestei metode automate pentru a descoperi reacții neintuitive care altfel ar putea fi trecute cu vederea.
Reacțiile periciclice sunt, de asemenea, avantajoase pentru munca de calcul, deoarece sunt concertate, ceea ce înseamnă că toate ruperea și crearea de legături au loc într-un singur pas. Deoarece astfel de reacții nu trec prin intermediari ionici, este greu pentru moleculele de solvent să modifice reacția și permite cercetătorilor să ignore efectele solventului în calculele lor. Astfel de calcule sunt mai simplu de efectuat și, astfel, permit manipularea unor molecule mai complexe. În acest studiu, AFIR a gestionat cu succes molecule de până la 52 de atomi, de peste 2,5 ori dimensiunea moleculelor din studiile anterioare.
Important, singura informație necesară pentru a utiliza AFIR este structura moleculei produsului dorit. , astfel încât cercetătorii să poată introduce o moleculă pe care doresc să o producă și să apese eficient butonul de derulare înapoi pentru a găsi materii prime promițătoare. Extinderea utilizării AFIR pentru a include molecule mai mari și procese stereospecifice deschide noi căi pentru descoperirea reacțiilor automate.
Autorul principal, Tsuyoshi Mita, a fost, de asemenea, surprins de importanța utilizării unei abordări automate pentru a recrea reacții semnificative din punct de vedere istoric.< /p>
"Regulile Woodward-Hoffmann au fost stabilite în anii 1960 și cred că este foarte profund că 60 de ani mai târziu putem folosi metode automate de căutare a căilor de reacție pentru a prezice materialele de pornire ale unei reacții cu stereochimie care urmează aceste reguli. ”, a spus Mita.
„Acidul endiandric C a fost sintetizat de Nicolau în 1982 pe baza ipotezei de biosinteză a lui Black și sunt foarte mulțumit că în această lucrare am reușit să recreăm ceea ce era în capul lor folosind chimia cuantică. calcule. Sunt atât un chimist organic sintetic, cât și un utilizator al metodei AFIR și în acest proiect mi s-a amintit încă o dată de puterea metodei AFIR.”
Hârtia apare în Journal of the American C Societatea hemical.
Comentarii:
Adauga Comentariu