올해 화학자들이 화합물을 구성한 3가지 흥미로운 방법
베다니 할포드
진화된 효소는 바이아릴 결합을 형성합니다
효소-촉매 바이아릴 커플링을 보여주는 도식.
화학자들은 키랄 리간드, 재료 빌딩 블록 및 의약품으로 단일 결합에 의해 서로 연결된 아릴 그룹을 특징으로 하는 바이아릴 분자를 사용합니다.그러나 스즈키 및 네기시 교차 결합과 같은 금속 촉매 반응으로 비아릴 모티프를 만들려면 일반적으로 결합 파트너를 만들기 위해 몇 가지 합성 단계가 필요합니다.게다가 이러한 금속 촉매 반응은 부피가 큰 비아릴을 만들 때 흔들립니다.반응을 촉매하는 효소의 능력에 영감을 받아 미시간 대학의 Alison RH Narayan이 이끄는 팀은 유도 진화를 사용하여 방향족 탄소-수소 결합의 산화 결합을 통해 바이아릴 분자를 만드는 시토크롬 P450 효소를 만들었습니다.효소는 방향족 분자와 결합하여 결합 주위에 하나의 입체이성질체를 만들고 회전이 방해를 받습니다(그림 참조).연구원들은 이 생체 촉매 접근법이 바이아릴 결합을 만들기 위한 빵과 버터 변환이 될 수 있다고 생각합니다(Nature 2022, DOI: 10.1038/s41586-021-04365-7).
약간의 소금에 의존하는 3차 아민의 제조법
반응식은 2차 아민에서 3차 아민을 만드는 반응을 보여줍니다.
전자가 부족한 금속 촉매를 전자가 풍부한 아민과 혼합하면 일반적으로 촉매가 죽기 때문에 금속 시약을 사용하여 2차 아민에서 3차 아민을 만들 수 없습니다.M. Christina White와 University of Illinois Urbana-Champaign의 동료들은 반응물 제조법에 약간의 짠 조미료를 추가하면 이 문제를 해결할 수 있다는 것을 깨달았습니다.2차 아민을 암모늄 염으로 전환함으로써 화학자들은 이러한 화합물을 말단 올레핀, 산화제 및 팔라듐 설폭사이드 촉매와 반응시켜 다양한 작용기를 가진 무수한 3차 아민을 생성할 수 있음을 발견했습니다(예시 참조).화학자들은 이 반응을 사용하여 항정신병 약물인 Abilify 및 Semap을 만들고 항우울제 Prozac과 같은 기존 약물을 3차 아민으로 변환하여 화학자들이 기존 약물에서 새로운 약물을 만드는 방법을 보여주었습니다(Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn8382).
Azaarenes는 탄소 수축을 겪었습니다.
반응식은 N-아실린돌로 변환된 퀴놀린 N-산화물을 보여줍니다.
올해 화학자들은 복잡한 분자의 핵심을 변화시키는 반응인 분자 편집의 레퍼토리에 추가했습니다.한 예에서 연구원들은 빛과 산을 사용하여 퀴놀린 N-옥사이드의 6원 아자아렌에서 단일 탄소를 잘라내어 5원 고리가 있는 N-아실린돌을 형성하는 변형을 개발했습니다(예시 참조).시카고 대학의 Mark D. Levin 그룹의 화학자들이 개발한 이 반응은 여러 파장의 빛을 방출하는 수은 램프와 관련된 반응을 기반으로 합니다.Levin과 동료들은 390nm에서 빛을 방출하는 발광 다이오드를 사용하여 더 나은 제어가 가능하고 퀴놀린 N-산화물에 대한 일반적인 반응을 만들 수 있음을 발견했습니다.새로운 반응은 분자 제작자에게 복잡한 화합물의 코어를 개조하는 방법을 제공하고 약물 후보 라이브러리를 확장하려는 의약 화학자를 도울 수 있습니다(Science 2022, DOI: 10.1126/science.abo4282).
게시 시간: 2022년 12월 19일