Химики объединяют усилия для разработки дешевого дополнительного метода классической реакции: ученые предлагают прямую и экономичную реакцию сочетания C-N, очень ценную трансформацию для открытия лекарств.

Эта реакция, опубликованная в журнале Science, обеспечивает прямой путь к соединениям, называемым анилинами, чрезвычайно распространенной структурой в медицинских и промышленных агентах, без затрат на лиганды на катализаторах из переходных металлов, требуемых традиционными методами.«В этой статье мы предлагаем совершенно новый механизм для осуществления этой реакции», — сказал Дэвид У. Макмиллан, заслуженный профессор химии Университета Джеймса С. Макдоннелла и автор статьи.

В то время как установленные связи C-N основаны на специально подобранных лигандах для дестабилизации металлического катализатора и ускорения реакции, лаборатория MacMillan предположила, что вместо этого эту роль могли бы взять на себя свет и фотоокислительный катализатор. После того, как первоначальные результаты подтвердили их гипотезу, они обратились к Стивену Бухвальду, профессору химии Камиллы Дрейфус из Массачусетского технологического института, чья группа много работала над связями связей C-N, также известными как аминирование Бухвальда-Хартвига.

«Хотя мы чувствовали, что много знаем о фоторедоксе, мы чувствовали, что нам действительно нужно работать с кем-то, кто разбирается в образовании связи C-N», — сказал Макмиллан. «Бухвальд, несомненно, получит Нобелевскую премию за соединения C-N, и поэтому он был идеальным человеком и группой, чтобы попросить о сотрудничестве в этом исследовании. Нам повезло, что он согласился».С помощью телеконференций и электронной почты исследователи обеих лабораторий работали над оптимизацией метода.

Они обнаружили, что для реакции необходимы лишь крошечные количества фотоокислительного катализатора в сочетании с очень дешевым и простым никелевым катализатором, чтобы обеспечить эффективные выходы для ряда партнеров связывания.«Что я считаю очень интригующим и крутым в этом проекте, так это то, что он почти противоположен тому, как мы обычно думаем, — сказал Майкл Пирно, постдокторант из группы Бухвальда и соавтор статьи, — где вместо того, чтобы пытаться чтобы найти специализированный лиганд, вы можете запустить реакцию, вообще не добавляя какой-либо сконструированный лиганд ».Привлекательной особенностью реакции является то, что исследователи в основном используют мягкое основание, что полезно при проведении химии на тонких субстратах.

Кроме того, однородность реакции делает ее особенно подходящей для условий потока, в которых реакционный раствор постоянно прокачивается через реактор. Было хорошо установлено, что фотоокислительный катализ может значительно выиграть благодаря более быстрому времени реакции в потоке, учитывая повышенную концентрацию раствора и воздействие света.Наконец, исследователи объединились с Merck. Co., чтобы протестировать полезность своего метода связывания фоторедокс C-N на так называемой «информерной» библиотеке, которая использовалась для тестирования других методов.

Используя этот высокопроизводительный метод, исследователи обнаружили, что 78% этих лекарственных соединений в библиотеке прошли успешное связывание, предполагая, что их протокол найдет широкое применение в условиях медицинской химии.«Для меня это было одним из самых приятных моментов, когда я видел, как другие люди могут извлечь выгоду из нашей работы», — сказала Эмили Коркоран, научный сотрудник лаборатории Макмиллана и ведущий автор статьи.

Подобно слиянию фотоокислительного окисления и никелевого катализа в реакции, благодаря сотрудничеству исследователи смогли достичь большего, чем они могли бы получить в одиночку. «Невозможно переоценить ценность сотрудничества, если оно осуществляется хорошо», — сказал Макмиллан.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *