В мире химии

Органический дайджест 240

30 мая 2016

В сегодняшнем выпуске дайджеста: новый способ синтеза пивалатов цинка; реакция Сузуки в режиме one pot; имидазол в ДМФА для N-формилирования; хиральные пиперидины из хиральных пирролидонов и полный синтез сесквитерпеноидов в тандемной реакции, катализируемой золотом.

Цинкорганические реагенты являются важным классом металлоорганических соединений, находящих применение во многих областях. Химики из Университета Людвига Максимилиана (Мюнхен) разработали новый метод получения цинкорганических пивалатов в форме стабильных порошков [1].



Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201104291

Эти соединения могут оказаться весьма полезными для многих промышленных синтезов. Цинкорганические реагенты имеют ряд преимуществ перед литий- или магнийорганическими соединениями, так как цинкорганика совместима с большим количеством функциональных групп.

Химики из группы Пауля Кнохеля (Paul Knochel) разработали простой one-pot способ дешевого синтеза цинкорганических пивалатов. До настоящего времени такие цинкорганические соединения получали только в форме раствора, что обуславливало трудности в их транспортировке и хранения благодаря тому, что они могут разлагаться от контакта с кислородом или влагой воздуха.

Новый метод, разработанный немецкими химиками, позволяет получать эти соединения в виде твердых порошкообразных солей. Кнохель заявляет, что в такой форме реагенты можно хранить в атмосфере аргона, при этом потеря активности цинкорганического соединения не наблюдается в течение месяцев, эти порошки можно даже подвергать кратковременному воздействию воздуха без риска их разложения или возгорания. Одним из важных направлений использования цинкорганических соединений – их применение в качестве субстратов реакции кросс-сочетания Негиши.



Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 32, 7290

И еще одна работа исследователей из группы Пауля Кнохеля, заслуживающая внимание – благодаря им интермедиат реакции кросс-сочетания Сузуки может быть синтезирован, как и в случае, описанном выше, с помощью стратегии one-pot [2].

Реакция Сузуки представляет собой относительно простой способ получения связи углерод-углерод и конструирования органических соединений, которые могут использовать в качестве исходных для фармацевтики.

Кнохель с коллегами предпринял успешную попытку получения борорганических компонентов реакции Сузуки, которые можно использовать в процессе кросс-сочетания без дальнейшей очистки. В отличие от органилборонатов, ранее применявшихся в реакции Сузуки, в новом синтетическом маршруте применяются борорганические соединения с двумя связями В–С, при этом обе эти связи могут участвовать в кросс-сочетании, образуя соответствующие продукты.



Рисунок из Org. Lett., 2011, 13 (15), 3952

Формилирование аминов используется в синтезе пептидов, а также для синтеза изоцианидов. Существующие методы формилирования, однако, требуют жестких условий или применения нестабильных или токсичных реагентов. Исследователи их группы Хадсона (R. R. Hudson) из Университета Западного Онтарио разработали простой синтетический протокол, позволяющий проводить трансформацию формилирования [3].

Исходным веществом для новой реакции является теплый (60°C) раствор имидазола в ДМФ, с помощью которого исследователи проводили N-формилирования эфиров аминокислот. Выход целевых продуктов после очистки с помощью флеш-хроматографии лежит в пределах 30-76%. В свободные аминокислоты, в которых карбоксильная группа не защищена сложноэфирным фрагментом, не формилируются. Стереохимия субстрата сохраняется за исключением использования в качестве субстрата диметилглутамата, реакция которого приводит к образованию рацемического продукта.

Исследователи попытались применить новый метод для формилирования аминов, однако для этого требуются более высокие температуры (около 120°C), при этом вступают в реакцию только первичные амины, низкая активность вторичных аминов и анилинов обуславливается их меньшей нуклеофильностью.

Реакция в дейтерированном-d7 показала, что источником формильной группы является растворитель, предполагается, что реакция протекает через промежуточное образование N-формилимидазола.



Рисунок из Org. Lett. 2011, 13, 4371

Пиперидиновый каркас встречается в биологических соединений с широким спектром биологической активности. В 2009 году Гуо (N. Gouault) с соавторами из Университета Рена сообщили о превращении аминоинонов в пирролидоны, протекающем с умеренным стереоконтролем.

Новая работа исследователей посвящена катализируемой золотом циклизации хиральных аминоинонов в пиридиноны с целью дальнейшей конвертации в пиперидины. Исследователи предполагают, что золотой катализатор играет роль мягкой кислоты Льюиса, инициирующей реакцию за счет электрофильной активации тройной связи с последующей нуклеофильной атакой N-защищенного амина, ведущей к образованию гетероцикла [4].

Субстраты реакции, например, 1 получают из коммерчески доступных хиральных аминокислот с помощью процессов гомологизации Арндта-Эйштерта, образования амидов по Вейнребу и реакции с ацетиленидами лития.

Пиридиноны (например 2) могут быть получены в энантиомерно чистом виде (ее >99% после очистки с помощью хиральной ВЭЖХ). Соединение 2 легко функционализируется в положение-3 с образованием продуктов 3 и 4 в качестве единственных диастереомеров (в обоих случаях соотношение цис/транс

Соединение 2 может быть восстановлено до единственного продута цис-строения – пиперидинона 5, из которого, в свою очередь, можно получить пиперидин 6 с общим выходом 61%.



Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja206837j

Чжэнь Ян (Zhen Yang) из Университета Пекина сообщает о разработке катализируемой золотом тандемной внутри- и межмолекулярной реакции 1,7-диинов с нуклеофилами, позволяющей получить пять химических связей, два цикла и два стереогенных центра [5].

Новая каскадная трансформация позволила исследователям провести полный стереоселективный синтез C-15 оксигенированных сесквитерпеноидов и их аналогов; для доказательства возможностей нового метода были получены куехнеромицин А, антроцин, ангидромаразмон и маразмен.

Обзоры недели: в журнале Chemical Reviews опубликованы обзоры, посвященные явлению самосортировки при образовании сложных супрамолекулярных систем [6] и супрамолекулярной самоорганизации двух- и трехмерных ансамблей [7].

Источники: [1] Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201104291; [2] Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 32, 7290 DOI: 10.1002/anie.201103022; [3] Org. Lett., 2011, 13 (15), 3952; [4] Org. Lett. 2011, 13, 4371; [5] J. Am. Chem. Soc., 2011, DOI: 10.1021/ja206837j; [6] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr100357h; [7] Chem. Rev., 2011, DOI: 10.1021/cr200077m


метки статьи: кинетика и катализ, медицинская химия, органическая химия, органический синтез, элементоорганическая химия

В мире химии

Другие новости

11 апреля 2009 Недостаток никеля – причина появления кислорода в атмосфере

Канадские исследователи установили, что существенное увеличение концентрации кислорода в атмосфере, произошедшее 2,4 миллиарда лет назад могло быть вызвано недостатком содержания никеля в океанах.


8 мая 2014 Химическая реакция в лазерном прицеле

Сверхкороткие импульсы лазера фемтосекундной протяженности представляют собой оружие, позволяющее ученым контролировать протекание химических реакций. Исследователи продемонстрировали, что такие импульсы могут контролировать процесс фрагментации углеводородов. Обычно химические реакции протекают сами собой,...


16 января 2017 Новый способ анализа промышленных выбросов

Химики из США разработали новый способ определения количественного содержания летучих химических веществ, содержащихся в промышленных выбросах. Тенденция к смене мирового климата может вызываться антропогенным загрязнением окружающей среды. Для исследования влияния человеческого фактора на биосферу ...