3 entusiasmanti modi in cui i chimici hanno costruito i composti quest'anno
di Betania Halford
ENZIMI EVOLUTI COSTRUISCONO LEGAMI BIARILICI
Schema che mostra un accoppiamento biarilico catalizzato da un enzima.
I chimici usano le molecole biariliche, che presentano gruppi arilici legati l'uno all'altro da un singolo legame, come ligandi chirali, elementi costitutivi dei materiali e prodotti farmaceutici.Ma realizzare il motivo biarilico con reazioni catalizzate da metallo, come gli accoppiamenti incrociati Suzuki e Negishi, richiede in genere diversi passaggi sintetici per creare i partner di accoppiamento.Inoltre, queste reazioni catalizzate da metalli vacillano quando si producono biarili ingombranti.Ispirato dalla capacità degli enzimi di catalizzare le reazioni, un team guidato da Alison RH Narayan dell'Università del Michigan ha usato l'evoluzione diretta per creare un enzima del citocromo P450 che costruisce una molecola biarilica attraverso l'accoppiamento ossidativo di legami carbonio-idrogeno aromatici.L'enzima sposa le molecole aromatiche per creare uno stereoisomero attorno a un legame con rotazione ostacolata (mostrato).I ricercatori pensano che questo approccio biocatalitico potrebbe diventare una trasformazione pane quotidiano per creare legami biarilici (Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
LA RICETTA PER LE AMINE TERZIARIE SI BASA SU UN PO' DI SALE
Lo schema mostra una reazione che rende le ammine terziarie da quelle secondarie.
La miscelazione di catalizzatori metallici affamati di elettroni con ammine ricche di elettroni in genere uccide i catalizzatori, quindi i reagenti metallici non possono essere utilizzati per costruire ammine terziarie da ammine secondarie.M. Christina White e colleghi dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign si sono resi conto che avrebbero potuto aggirare questo problema aggiungendo un po' di condimento salato alla loro ricetta dei reagenti.Trasformando le ammine secondarie in sali di ammonio, i chimici hanno scoperto di poter far reagire questi composti con olefine terminali, un ossidante e un catalizzatore di solfossido di palladio per creare una miriade di ammine terziarie con una varietà di gruppi funzionali (esempio mostrato).I chimici hanno utilizzato la reazione per produrre i farmaci antipsicotici Abilify e Semap e per trasformare i farmaci esistenti che sono ammine secondarie, come l'antidepressivo Prozac, in ammine terziarie, dimostrando come i chimici potrebbero creare nuovi farmaci da quelli esistenti (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
Gli azaareni hanno subito una contrazione del carbonio
Lo schema mostra un N-ossido di chinolina trasformato in un N-acilindolo.
Quest'anno i chimici hanno aggiunto al repertorio l'editing molecolare, che sono reazioni che apportano modifiche ai nuclei di molecole complesse.In un esempio, i ricercatori hanno sviluppato una trasformazione che utilizza luce e acido per ritagliare un singolo carbonio da azaareni a sei membri in N-ossidi di chinolina per formare N-acilindoli con anelli a cinque membri (esempio mostrato).La reazione, sviluppata dai chimici del gruppo di Mark D. Levin presso l'Università di Chicago, si basa su una reazione che ha coinvolto una lampada al mercurio, che ha emesso più lunghezze d'onda della luce.Levin e colleghi hanno scoperto che l'uso di un diodo a emissione di luce che emette luce a 390 nm ha dato loro un controllo migliore e ha permesso loro di rendere generale la reazione per gli N-ossidi di chinolina.La nuova reazione offre ai produttori di molecole un modo per rimodellare i nuclei di composti complessi e potrebbe aiutare i chimici medicinali che cercano di espandere le loro librerie di farmaci candidati (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
Tempo di pubblicazione: 19-dic-2022