Новая реакция особенно полезна для синтеза сложных аминов, которые были бы очень ценными в фармацевтике, но которые непрактично или невозможно получить стандартными методами. Тем не менее, для реакции требуется немного больше, чем смешение двух широко распространенных соединений, нитроарена и олефина, с железным катализатором.«Это интересная наука, потому что подобная трансформация никогда раньше не наблюдалась», — сказал Фил С. Баран, заведующий кафедрой химии Дарлин Шили в TSRI. «Отчасти уникальность этого научного достижения заключается в том, что он сразу же применяется в промышленности — он чертовски полезен.
Это как если бы мы берем грязь, а затем добавляем немного ржавчины и помещаем все это в блендер. и в итоге получается золото — за исключением того, что амины, которые мы можем получить с помощью этого нового метода, часто стоят намного больше, чем их вес в золоте ".Результаты опубликованы в выпуске журнала Science от 22 мая 2015 года.Основные ингредиенты Humble
Амины являются химическими родственниками относительно простой молекулы аммиака (NH3), хотя часто они намного сложнее. Некоторые амины с особенно желательными свойствами, такими как устойчивость к расщеплению ферментами в организме, трудно получить стандартными методами.Когда Баран и его команда исследовали масштабы новой реакции, каталогизируя, как пары различных нитроаренов и олефинов дают разные амины, они обнаружили, что реакция протекает гладко в необычно мягких условиях с образованием большого разнообразия сложных аминосодержащих соединений.«Некоторые из полученных нами соединений содержат чувствительные функциональные группы, которые не могут выжить в обычных реакциях синтеза аминов», — сказал Цзинхан Гуи, научный сотрудник лаборатории Барана, который был первым автором статьи.
В дополнение к необычно высокой толерантности к функциональным группам в новом синтезе амина используются скромные основные ингредиенты. «Нитроарены и олефины — это дешевое химическое сырье, которое у всех уже есть на полках лабораторий», — сказал Баран. «Тем не менее, когда они объединяются вместе таким уникальным способом, оказывается, что они образуют соединения, которые было бы чрезвычайно сложно получить каким-либо другим способом».Повышение эффективности, снижение затратКоманда использовала реакцию для синтеза более 100 различных аминов, включая ценные лекарственные соединения, за меньшее количество этапов, чем могли позволить традиционные методы.
Большая часть этой работы была проведена химиками из Bristol-Myers Squibb, которая постоянно сотрудничает с TSRI, и контрактной исследовательской организацией Kemxtree из Нью-Джерси.«Эта реакция концептуально нова, но проста и практична в реализации — всего за последние два месяца мы использовали ее для десятков реакций в масштабе декаграммы в нашей лаборатории», — сказал химик Kemxtree Сваминатан Р. Натараджан, который конструирует новые библиотеки уникальных аминовых соединений для исследований в области открытия лекарств.«Недорогой и мягкий характер этой реакции, наряду с ее высокой толерантностью к функциональным группам, делают ее потенциально полезной для нашей работы», — сказал химик-технолог Bristol-Myers Squibb Майкл А. Шмидт. «Это преобразование может значительно улучшить синтетическую эффективность создания сложных молекул».
«Во время тестирования этой новой методологии мы смогли быстро получить доступ к целевым промежуточным соединениям, для которых другие стандартные методы получения не помогли», — сказал химик, открывший Bristol-Myers Squibb, Билл Питтс.«Этот инновационный метод, разработанный лабораторией Барана, предоставляет нашим партнерам из академических кругов и промышленности очень практичный способ доступа к обычно неизведанному химическому пространству», — сказал Кристофер Томас, глобальный менеджер по продуктам компании-поставщика химии Sigma-Aldrich, которая частично финансировала исследования в рамках соглашение о сотрудничестве и коммерциализации с TSRI.
Лаборатория Барана продолжает оценивать полезность реакции для различных приложений.