En grupp kemister från RUDN University föreslog en ny säker metod för syntes av pyrroler, ämnen som används vid framställning av biologiskt aktiva föreningar, från enkla och prisvärda råvaror. Den nya metoden skulle minska kostnaderna för slutprodukter (inklusive vissa läkemedel) hundratals gånger. Artikeln publicerades i European Journal of Organic Chemistry .

Pyrrol och dess derivat spelar en viktig roll i syntesen av biologiskt aktiva substanser. Dussintals mediciner är baserade på pyrrol, inklusive antitumörläkemedlet Sunitinib; BM212, som hämmar tillväxten av tuberkelbacill, och Toradol, som används som antiinflammatoriskt medel och smärtstillande medel. Pyrrolderivat används också för att producera borondipyrrometener (BODIPY) som är en del av fotodynamisk cancerterapi.

Pyrrol är en heterocyklisk aromatisk organisk förening, en femledad ring. Pyrroler syntetiseras i en kombinationsreaktion av isocyanider (molekyler med en N≡C-grupp) och alkyner (kolväten med en C≡C-ternär bindning). Beroende på strukturen hos de ursprungliga reagensen, olika molekylära fragment (substitut) binder till pyrrolringen. Kopparsalter som är giftiga för levande celler används för katalys. Reaktionen har flera steg, eftersom pyrroler måste renas från biprodukter.

Ilya Efimov och Rafael Luque, två kemister från RUND University, arbetar tillsammans med prof. Leonid Voskressensky, föreslagit en alternativ metod för att framställa pyrroler som inte innehåller kopparsalter. Istället för alkyner, forskare använde enaminer. I sina molekyler, dubbelbindningen С=С är bunden med kväve, och som ett resultat av reaktionen, pyrroler med två substitut i en ring bildas. Reaktionen har bara ett steg och är praktiskt taget omedelbar. Processen möjliggör selektiv produktion av pyrroler från reagens utan biprodukter som normalt kräver många reningssteg. Den enda extra produkten är dimetylamin som enkelt kan avlägsnas genom att behandla med saltsyra. Pyrroler kan separeras genom enkel filtrering. I vissa fall, Kostnaden för originalreagenser för den föreslagna metoden är 225 gånger lägre än för alkyner.

Enligt forskarna, utbytet av pyrroler överstiger 40 % endast när den starka basen kalium-tert-butoxid används som bas. Dock, den avlägsnas lätt med saltsyra. Givarsubstitut som finns i isocyanidstrukturen och ökar elektrondensiteten i molekylen visar också en positiv effekt på utbytet.

"Den nya metoden är enklare och säkrare än den traditionella alkynbaserade syntesen. När den tillämpas i en skalaproduktion, det skulle minska kostnaderna för produkter och göra dem mindre giftiga. Också, den kan användas för att producera vissa pyrroler som tidigare inte var tillgängliga för oss, sade Ilja Efimov, juniorforskare vid RUDN University, och en kandidat för kemivetenskap.

Gruppen av forskare använde den nya metoden för att syntetisera 4-azolylpyrroler som aldrig hade studerats tidigare. Att göra så, de undersökte enaminer med isoxazol, 1, 2, 4-oxadiazol, och 1, 2, 3-tiadiazolfragment till reaktionen med isocyanider. De nya föreningarna kan bli prekursorer för utveckling av läkemedel mot amöbor, lamblia, trichomonads, och toxoplasma.