Азот быстро попадает в химический синтез: «Большой подарок промышленности»: химики открывают способ упростить синтез ценного прекурсора для лекарств и других соединений

Ласло Курти, химик-органик, занимающийся синтетикой риса, сказал, что этот метод, опубликованный в Журнале Американского химического общества, является важным шагом вперед, поскольку он ускоряет и увеличивает выход ценных молекул, известных как альфа-аминокетоны.
Кетоны – это соединения на основе углерода, которые встречаются в природе и являются важным сырьем для химической промышленности. Первичная аминогруппа (NH2) – это функциональная группа, присутствующая во многих важных химических продуктах.

Он содержит один атом азота и два атома водорода. Когда кетон функционализируется первичной аминогруппой у альфа-углерода, он образует соединение, называемое первичным альфа-аминокетоном.

«Это хороший предшественник, потому что у NH2 нет дополнительной функционализации, такой как ацильная группа, и он может быть преобразован во что угодно», – сказал Курти, доцент химии. «Раньше это было проблемой: люди добавляли туда азот с дополнительными функциями, но дальнейшая обработка, необходимая для получения бесплатного NH2, была сложной."
Постдокторант Чжэ Чжоу обнаружил реакцию, когда он смешал силиленольный эфир и источник азота в общем растворителе, гексафторизопропаноле, при комнатной температуре, и обнаружил, что это имитирует окисление Руботтома, установленный метод окисления простых эфиров енола.

"Кислород обычно ставится в альфа-положение", – сказал Курти. "Но азот, нет. Мы первые показали, что это возможно на большом количестве подложек, и это просто. Оказывается, растворитель сам катализирует реакцию."

Чжоу и соавтор и постдокторский исследователь Цин-Цин Ченг усовершенствовали метод и впоследствии протестировали его, создав 19 аминокетонов, включая три синтетических предшественника аминокислот. «Эти неестественные аминокислоты важны для разработки лекарств», – сказал Курти. "Ферментативные процессы в живых организмах не собираются атаковать их, потому что они не помещаются в карманы ферментов."

«До того, как у нас был этот процесс, было невозможно создать такие конструкции», – сказал Чжоу. "Это было очень сложно и потребовало много шагов. Как правило, цель состоит в том, чтобы получить их наиболее прямым способом."

Более ранние синтетические процессы в лаборатории Курти устранили необходимость в катализаторах на основе переходных металлов при производстве аминов, чтобы упростить обычный и часто неэффективный подход проб и ошибок, используемый при создании новых химических соединений, таких как лекарства. Катализаторы на основе металлов, которые ускоряют аминирование – введение аминогрупп в органическую молекулу – также могут загрязнять продукт, поэтому новый процесс также позволяет избежать их.

«Наш метод аминирования обещает заменить обычный трехэтапный процесс производства альфа-аминокетонов, и выход, сравнительно, очень хороший», – сказал Чжоу. "В стандартном процессе каждый шаг снижает урожайность, поэтому одноэтапный процесс по-прежнему лучше, даже если урожайность идентична, потому что это занимает меньше времени и меньше риск того, что что-то пойдет не так.
«Меньше всего вам нужно пройти восемь шагов с самого начала, а затем разрушить их на девятом, потому что условия недостаточно избирательны», – сказал он. "Шаги резки всегда полезны в органическом синтезе."
Курти был рад видеть, что его аккаунты в социальных сетях загорелись поздравлениями от сверстников и знакомых в индустрии после публикации статьи.
«Появилась новая тенденция к поздней стадии функционализации, когда компании с существующей библиотекой соединений могут взять 100 из них и выполнить дополнительный шаг для создания 100 новых соединений», – сказал он. "Итак, с точки зрения интеллектуальной собственности, наше открытие – отличный подарок промышленности.

Это действительно жемчужина находки."
Национальные институты здоровья, Национальный научный фонд, Институт Роберта А. Фонд Уэлча и Университет Райса поддержали исследование.

Пластиковые машины