В мире химии

Витамин облегчает E/Z изомеризацию

6 сентября 2015

Внимательно заглянув в глаза, точнее – в химические вещества, которые помогают нам видеть, исследователи из Германии разработали дешевый и простой способ для получения труднодоступных, но при этом полезных органических соединений.

Химики из Мюнстера использовали рибофлавин (витамин B2) для катализа перехода некоторых алкенов в менее выгодную термодинамически и, следовательно, более сложную в плане синтеза Z-конфигурацию. Райан Гилмор (Ryan Gilmour) и Ян Меттерних (Jan Metternich) продемонстрировали, что активируемая ультрафиолетом изомеризация работает для ?,?-ненасыщенных карбонильных соединений, интермедиатов для создания лекарственных препаратов или веществ для агрохимии. Гилмор надеется, что разработанный ими подход может быть реализован и за счет применения дешевых альтернатив рибофлавина.

Открытие Гилмора и Меттерниха основано на роли рибофлабина в катализе структурных изменений молекулы ретиналя. Превращение Z-изомера ретиналя в E-изомер способствует тому, что наши глаза могут детектировать излучение. Гилмор решил более внимательно изучить этот процесс в надежде разработать недорогой органический катализатор для E/Z-изомеризации, так как в настоящий момент существует крайне незначительное количество синтетических методов, позволяющих получать непредельные соединения с Z-конфигурацией. Основываясь на том, что в 1967 году изучение биохимии зрения позволило сделать вывод о том, что рибофлавин помогает ретиналю вернуться в Z-конфигурацию, Гилмор рекомендовал Меттеринху использовать ретиналь в синтезе.



В присутствии рибофлавина эффективность возбуждения ультрафиолетом Z-изомеров понижается, что позволяет осуществлять селективную конверсию. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b07136)

Исследователи из Мюнстера изучили ?,?-ненасыщенные карбонильные соединения, которые структурно похожи на ретиналь. Гилмор поясняет, что исходная идея заключалась в том, что исходный субстрат должен быть плоским и обладать сопряженной электронной системой, а продукт реакции должен быть слегка искажен из-за напряжения. Исследователи предположили, что если Z-изомеры искажены, то они могут получать меньше энергии света от рибофлавина – таким образом могли бы быть созданы условия, в которых Z-изомер не изомеризовался бы в Е-изомер. Эксперименты подтвердили эту идею.

Реакцию относительно легко проводить на практике из-за умеренной растворимости рибофлавина. Конверсию можно осуществлять, растворяя алкен, добавляя рибофлавин, облучая полученную реакционную смесь ультрафиолетом, удаляя рибофлавин фильтрованием с последующим упариванием растворителя. Гилмор отмечает, что реакцию уже высоко оценивают люди, использующие ?,?-ненасыщенные карбонильные соединения для реакций сочетания, катализируемых соединениями палладия.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b07136

метки статьи: биохимия, кинетика и катализ, органическая химия

В мире химии

Другие новости

30 декабря 2013 Американские ученые выступили в защиту МАР

Группа выдающихся американских ученых обратилась с открытым письмом в Конгресс США с просьбой прекратить кампанию по дезинформации и запугиванию потребителей, которую развязали в СМИ недобросовестные лоббисты. Несколько фирм, в том числе корпорация Kalsec, два года назад приступили к дискредитации многие ...


20 мая 2014 X5 Retail Group: покупатель не готов отказаться от полиэтиленовых пакетов

Инициатива запретить использование пластиковых пакетов, на мой взгляд, довольно странная, - говорит Виктор Жикин, руководитель управления маркетинга и рекламы X5 Retail Group Северо-Западного филиала сетей «Пятерочка» и «Перекресток». По его мнению, сети предлагают то, что удобно покупателям, и они ...


26 декабря 2010 Новый метод получения ароматических соединений

Химики из США разработали новый способ получения ароматических соединений из алканов нормального строения с помощью реакции, катализируемой комплексом иридия.