Tillvägagångssätt för diversifiering av piperidin. (A) Perifer funktionalisering och skelettombyggnad. (B) Utvalda exempel på ringkontraktioner på piperidinstrukturer. (C) Semesterrapport om Seebach och medarbetares ovanliga THIQ-ringkontraktion (20). (D) Sammandragning av kolhydrater som rapporterats av Suárez och medarbetare (21). (E) Norrish typ II tillvägagångssätt för modifiering av piperidinskelettramverk (detta arbete). Kreditera: Vetenskap (2021). DOI:10.1126/science.abi7183
Ett team av kemister vid University of California, Berkeley, att arbeta med en grupp på Merck &Co. Inc. har utvecklat en reaktion som kan användas för att avlägsna ett enda svavel, kväve- eller syreatom från en sexledad ring med endast ett blått ljus. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap gruppen beskriver sin reaktion och möjliga användningsområden för den i olika tillämpningar.
På senare år har kemister har hittat sätt att manipulera kolringarna som används för att skapa en mängd farmaceutiska och agrokemiska produkter, men de flesta är komplexa och svåra att genomföra. De innebär också vanligtvis att man använder mycket energi. I denna nya ansträngning, forskarna har hittat ett sätt att bryta C–S, C–O och C–N bindningar i mättade heterocykliska ringar för att avlägsna en atom, använder bara ett blått ljus — efteråt, ringen stängs igen, med en atom mindre.
För att utföra en reaktion, forskarna exponerar först en aromatisk ketongrupp (som är fäst vid en heterocykel) för ett blått LED-ljus. Detta sätter igång en norrländsk reaktion, varvid en kol-heteroatombindning klyvs, vilket resulterar i att ringen öppnas och en atom kastas ut. Detta fungerar eftersom det resulterar i skapandet av en kärnradikal. Den andra delen av reaktionen involverar stängning av ringen, som, laget noterar, involverar ett förfarande som liknar en Mannich-reaktion. De noterar att för att reaktionen ska fungera, ljusvåglängden måste matcha exakt med karbonylen i utgångsmaterialet. De noterar också att inga atomer togs bort från molekylen, inga tillkom heller – strukturen omarrangerades helt enkelt på ett sätt som lämnade en femledad ring.
Forskarna noterar att trots sin enkelhet, reaktionen är en spelomvandlare för att manipulera byggstenarna i medicinsk kemi. De noterar också att reaktionen sannolikt skulle kunna användas i kombination med andra reaktioner - erbjuder en 1-2 stämpel typ av reaktion för att göra mer än en modifiering åt gången. De visade effektiviteten av deras reaktion genom att använda den för att redigera flera välkända läkemedel, såsom meflokin och rimiterol. De noterade också att deras nya mål är att hitta ett sätt att lägga till en aromatisk keton till en mättad heterocykel.
© 2021 Science X Network
